重油
重油(heavy oil)又称燃料油,是一种石油产品,指石油蒸馏过程中脱除汽油、轻油产品如柴油后剩余的油。重油最初是通过蒸馏分离的,通常被视为汽油和柴油等轻质石油产品的副产品。
重油的主要成分是碳、氢、硫、氮和少量微量物质由于含硫量高,被认为是污染物。这也使得研究和开发更高效节能的重油加工技术成为重点工作。
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重油具有粘度高挥发性差的特点,应用范围相对较窄。重油主要用于工业锅炉、钢铁加工、发电厂和柴油发动机。此外,它还可以作为精制原油裂解反应的原料,生产更高级的燃料或石化产品。随着科学技术的不断发展,许多高效环保的重油加工技术被引入,其中许多技术可以将废弃的重油分解为有用的可重复利用的化学品,从而创造更多的附加值。
历史来源 编辑本段
重油作为一种燃料和原油产品,有着悠久的历史。从19世纪中叶到20世纪初,随着石油工业的兴起,重油成为主要的燃料来源。20世纪中期以来,随着炼油技术的提高,重油被广泛用于船舶燃料、工业锅炉燃料和发电厂等。然而,在以环保为导向的需求驱动下,21世纪重油面临限制和替代的趋势,一些国家将推广清洁燃料替代重油。在能源转型和环境可持续发展的背景下,重油在全球能源体系中仍占有重要地位,石油工业和研究机构一直在努力寻找更高效利用它和减少环境影响的技术和方法。
重油的主要来源主要是石油加工过程中产生的残渣或混合油。在石油加工过程中,原油可以通过蒸馏等过程分解成不同种类和分子量的碳氢化合物,其中分子量较小、密度较轻的馏分称为轻油,包括汽油、煤油、柴油等;分子量较大、密度较大的物质是重油。通常,API值低于20度的那部分原油被归类为重油。 www.qwbaike.cn
此外,重油还可以通过其他方式获得,例如木质素的热解、焦化油、聚合反应等。这些方法生产的重油通常比炼油生产的重油密度大、蜡的含量很高,还可能含有难处理或危险的化学成分,所以需要对其进行处理,使其更容易使用和处理。
产品分类 编辑本段
石油分离后分离出来的轻烃成分,如汽油、煤油、柴油可以通过蒸馏分离在炼油过程中,难以蒸馏的物质被归类为重油。重油种类繁多,按生产加工方式大致可分为常压重油、减压重油、裂化重油和混合重油。
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常压重油:常压重油是炼油过程中分离出来的渣油与轻烃相比,它的分子量更大,沸点更高蒸馏工艺很难获得高价值的产品,所以需要氢气、经聚合进一步处理后,可获得附加值更高的重质产品。常压重油是最常见的重油品种之一。 www.qwbaike.cn
减压重油:减压重油是从常压重油中减压分离出来的一种深加工原料。对常压重油进行减压,可以分离出较轻的组分,得到更重要的产品,这是一种重油净化的方法。减压重油可以通过催化加氢进行加氢、脱氧等方式进一步提高其质量。
裂化重油:裂化重油是一种通过热解或氧化反应生产的重油。常见的裂解反应包括热氧化、热解反应、催化裂化反应等。裂化重油通常具有高含量的有机酸、苯酚等杂质,并含有少量的轻烃,因此需要后续处理才能满足工业生产的要求。 www.qwbaike.cn
混合重油:混合重油是不同来源的石油或化工产品的混合物,具有组成复杂的特点,往往需要加氢脱硫、加工的分离和纯化方法。
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主要特征 编辑本段
化学性质
化学组成:重油的化学成分包括烷基、烯烃、芳烃、沥青和树脂等化合物以及水、硫、杂质如氮和金属盐。其中,多环芳烃和含硫化合物是重油中最重要的化学成分之一,对重油的性质和用途都有影响。由于其元素和化学成分的复杂性,重油的来源和处理应谨慎处理,以避免对环境和人类健康的潜在风险。
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元素组成:重油的元素组成主要是碳、氢、硫、氧、氮和金属元素。一般来说,碳和氢是重油的主要成分,分别占重油质量分数的83%87%和10%12%硫磺通常占重油的05.15%5.5%氮气的质量分数约为0.16%1.15%而氧和金属元素以微量元素的形式存在于重油中。此外,重油中的一些元素和化合物,如硫、镍、钒等毒性大,对环境危害大,需要在生产中使用、加工和使用过程中的控制和管理,以确保人类健康和环境安全。 www.qwbaike.cn
有机成分:重油是一种含有烷基的复杂混合物、烯烃、芳香烃和其他化合物。同时还含有一些有害化合物,如多环芳烃含硫化合物等。因此,在生产、在加工和使用重油时,要注意其化学成分对人体健康和环境的潜在影响,并采取相应的控制和管理措施。烷烃和烷基芳烃通常是重油中最丰富的组分之一。它们包括一系列烷烃和支链烷烃,其中一些可能有双键、取代基或环状结构。烯烃和环烯烃也是重油的重要组成部分,具有双键结构。烯烃和环烯烃的含量相对较低。重油中的芳烃由苯环或其他类似的环状结构组成,包括单环芳烃和多环芳烃。重油还含有大量的异构体,包括大量的杂原子化合物,如氮、含氧、含硫和含金属等。还有一些高分子化合物,包括沥青、树脂和类似物等。这些化合物通常由聚亚烷基和多环芳烃组成。
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理化性质
比重、重度:重油的比重是指其密度或比重的数值,通常以API度或“比重(g/cm³)意味着API值越小,重油密度越大,越重“重”严重度常用来区分石油产品的严重度和密度。重油的比重通常是指密度或相对于水的比重,其公式为比重=密度/水的密度。重油的比重通常为1.0以上,不同种类的重油密度会有所不同。 www.qwbaike.cn
粘度:重油的粘度是指其在一定条件下的粘度,通常用动力粘度表示,单位为Pa·s或cP。在石油工业中,通常使用运动视觉(运动粘度)描述在一定温度和已知密度下油的粘度,单位为。粘度是指流体的阻力,随着温度和压力的变化而变化。重油粘度高,主要是因为含有大量的高分子化合物和杂原子化合物。炼油过程中的重石油产品:重油产品,如渣油、高温下渣油粘度可达几百万mPa·s以上。这些化合物含有大量的长链分子和许多手性支链基团,重油之间的分子间作用力很强,导致重油粘度很高。 www.qwbaike.cn
闪点、燃点:重油闪点是指重油在一定条件下开始产生火花并燃烧的最低温度。液体储存的闪点、运输和使用非常重要,因为它可以用来判断液体的燃烧危险,确保操作和储存的安全。一般来说,闪点越低,液体的燃烧危险性越高。通常有两种测试方法来确定重油的闪点:开口法和闭口法。开口法是一种相对简单的方法,但不适用于闪点低于23℃的液体;闭口法则适用于低闪点液体的测定。重油的燃点是指重油在一定条件下能维持自燃的最低温度。燃点高于闪点,一般意味着液体可以持续燃烧(燃烧温度)的最低温度。重油的燃点通常很高,通常为500℃-600℃。
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凝点、沸点:重油凝固点是指在一定条件下重油开始凝固的最低温度。因为重油含有较多的高分子化合物,所以冰点较低,通常在20-50℃。凝固点取决于重油的组成和分子结构,以及温度、硫含量等因素。重油沸点是指重油在一定条件下沸腾蒸发的最低温度。重油的成分和密度差异很大,导致沸点范围很大。一般来说,碳数越高,组分的沸点越高,而含氧化合物、含硫化合物和其他物质会显著影响油品的沸点。重油产品,如渣油、渣油的沸点可超过400 ℃,在高温下甚至更高。 www.qwbaike.cn
比热:重油比热是指在一定的温度和压力下,单位质量的重油提高单位温度时需要吸收的热量。重油的比热通常用单位质量来描述,单位是j/kg·K)或kcal/kg·K)重油的比热与温度有关,随着温度的升高而增加。 www.qwbaike.cn
主要应用 编辑本段
重油应用场景广泛,可用于冶金、燃料和化工原料等。但重油燃烧污染高,其应用会对环境产生一定影响。如今,随着科学技术的不断发展,许多高效环保的重油加工技术被引入,其中许多技术可以将废弃的重油分解为有用的可重复利用的化学品,从而创造更多的附加值。 www.qwbaike.cn
冶金:重油是冶金工业的重要燃料和加热材料,主要用于高炉、热风炉等设备的燃料供应,也作为熔化剂、车间加热的应用可以为冶炼生产提供适宜的温度。但是,重油对环境的污染也是一个不容忽视的问题因此,需要综合考虑其在使用和应用中的影响和效果,积极推动更加环保高效的新能源的开发和应用,以促进产业的可持续发展。
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燃料:重油在燃料中应用广泛,主要是因为其能量密度高,价格低廉,广泛应用于各种燃料需求场景。对于工业领域,重油主要用于发电站、高炉、热水锅炉、热风炉等的燃料供应,以维持设备的稳定运行和生产过程的需要。同时,重油还广泛应用于交通运输,如大型船舶、重型卡车和其他燃料需求场景。 www.qwbaike.cn
化工原料:在化工领域,重油通常用于生产各种有机化工产品,如氮肥、有机肥、橡胶、油墨和烷基苯等。在氮肥生产中,重油作为氨和尿素的原料,可以用来促进植物的生长。重油还可用作橡胶生产中的粘合剂和助剂,提高橡胶材料的强度和耐磨性。此外,重油还可以用来生产烷基苯等有机化学品,是用途广泛的化学品之一。 www.qwbaike.cn
安全事项 编辑本段
储存与运输:重油的储运是一个涉及多种运输方式和设施的过程。通常,重油通过储罐、储油罐等设施进行储存,然后通过陆路运输(例如油轮或铁路罐车)海运(如油轮或驳船)或者管道运输到目的地。在储运过程中,安全和环保是重要的考虑因素,应采取措施保证重油的稳定性、防泄漏和防爆能力,并符合相关法律和标准。此外,定期进行设施维护、质量监控和遵守运输和安全标准也是确保重油储运安全和环境保护的重要措施。综合运用各种储运方法和适用措施,可以保证重油的有效运输和供应,减少对环境的不利影响。 www.qwbaike.cn
战略安全:重油的战略安全是确保重油供应和使用的稳定性和可靠性,以满足国家 美国的能源需求和经济发展,同时维护国家安全利益。安全生产和运输是重油战略安全的关键应加强监督管理,促进能源多元化和转型,减少对重油的依赖。此外,国际合作和政策支持也是促进重油战略安全的重要途径。这些措施可以保证重油供应的稳定性、可靠性和安全性,维护国家能源安全和利益。
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