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系列文章中已经介绍了原油的供给与需求、原油的分类、原油的历史、原油的作用以及未来的替代能源发展。至此，基本上宏观方面的原油知识已经介绍完了，但是在结尾部分，还是想介绍一下炼制的过程，因为原油并不能够直接使用，而是要通过一系列工艺处理才能够被使用，而工艺水平等会影响到原油的需求与供给。 1 原油炼制工艺 炼制工业是把原油通过石油炼制过程加工为各种石油产品的工业。最常用成品油如汽油、煤油和柴油均是通过这种方法提炼而来。 上图简单勾勒出了原油的加工过程，基本上可以分为两大过程： 1）将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分； 2）通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。 图中，右端黄色部分代表的是成品，如合成橡胶、树脂、纤维、汽油、柴油、沥青、石蜡等。绿色部分代表的是基本工艺，如常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整等。灰色部分为中间产品。 从图中可以看出，单位水平的原油所产出的每一种材料的比例是相对固定的，按照估计，一桶原油大约160升，经过炼制，大约可以产出约90升成品汽油、25升煤油、25升柴油以及部分沥青，还有一些其他的如橡胶、石蜡等化工产品。当然，其比例与炼油工艺水平有关，同时也与原材料相关，因为不同产地的原油在含量方面还是有所区别的。但是，总体上的水平相差不会太大。 2 炼制工艺的发展 A 炼油工业的产生 先来看一下以下几个对炼制工艺发展的重要事件： 1）1823年，俄国杜比宁三兄弟在莫兹多克建立俄国的第一座釜式蒸馏工厂炼制石油。 2）1854年,美国B.西利曼建立最早的原油分馏装置。 3）1860年,美国人W.巴恩斯代尔和W.A.艾博特在宾夕法尼亚州的泰特斯维尔建造了美国第一座炼油厂。 至19世纪末全世界已建设了许多炼油厂或炼油装置，大都采用釜式间歇蒸馏或釜式连续蒸馏，主要生产照明用的煤油。由于当时还处于工业发展的初期阶段，机械能源主要依靠煤炭，汽油和重质油没有找到用途，一度成了炼油厂难以处理的废料。 4）1876年,俄国根据化学家Д.И.门捷列夫的提议，建造了一座从重质油大规模炼制润滑油的工厂，重质油得到有效利用。至此，石油润滑油开始在各个应用领域取代动植物油脂。 5）用于燃烧重质油的喷嘴（燃烧器）得以发明，使得重质油开始用作锅炉燃料，并逐渐成了各工业部门以至铁路和水运部门不可缺少的燃料。 B 近代炼油工业 1）19世纪末叶，汽车发动机和柴油发动机相继问世以后，汽油和柴油很快取代灯用煤油的地位。开始改变能源结构，煤炭的作用进一步下降。 2）1913年W.M.伯顿液相裂化工艺首先实现了工业化，在一定的压力和温度下进行石油馏分的热裂解，获得了更多的汽油。 3）1925年后至第二次世界大战前，化学工程的发展和实际应用，管式炉、泡罩塔、汽提塔等设备的采用，促进了炼油技术的发展。 这个阶段最重要的是汽车以及工业的发展，使得对原油的需求开始出现猛增，第一次世界大战更是加速了这个过程，其次才是炼油工艺的改进。 C 现代炼油工业 1 ）为了增产汽油和提高辛烷值，以满足第二次世界大战的需要，炼油工业由热加工转向催化加工。 2）第二次世界大战期间，石油化工因战争刺激而兴起，提供大量生产硝酸铵炸药所需的氨、生产梯恩梯(三硝基甲苯)炸药所需的甲苯、生产合成橡胶所需的丁二烯和苯乙烯等。 3）二战之后，全球掀起了重建高潮，对能源的需求再度高涨。 4）1973年中东战争开始后，随之而来的两次石油价格上涨给炼油工业带来了冲击，迫使一些炼油公司停建新炼油厂，并关闭一部分炼油厂，而致力于增加二次加工能力，以便充分利用原油，提高石油产品的产率。 5）随着新世纪的到来，世界对环保的重视程度日益增加，巴黎全球气候组织的建立与运营伴随着节能减排的进行，新的炼制工艺得到发扬。 3 炼油产业 俗话说，无利不起早，随着能源需求的日益增长，以及原油价格的一路走高，特别是1970年后的两次原油价格大暴走，使得原油工业的发展从低效走向高效，从高污染逐步降低污染。 从上图来看，中国与美国的炼油产能居高不下，主要是由于经济发展对原油的需求量巨大。从能源消耗的角度来说，中国已经接近美国的水平，其次是俄罗斯，然后是印度、日本、韩国。其他的主要的产油大国，其炼制相对较少。 从上面来看，炼油主要在消费国占据主要地位。 |
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