汽油的主要成分是碳氢氧氮吗对吗_汽油的主要成分是什么烷烃
1.汽车尾气排放的是什么气体?
2.汽油中的各种成分是什么?
3.二氧化碳汽油与普通汽油区别
4.石油主要含有的元素
5.燃油和机油的区别是什么?
6.汽车尾气中的有害气体主要有哪三种?
汽车尾气主要是指从排气管排出的废气。
当我们提到汽车污染,首先是指汽车排气的污染。人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的团团白烟,柴油汽车和三轮摩托车还冒着滚滚黑烟,而且夹带着难闻的气味,加上喇叭声和汽缸振动的噪声,更是令人厌恶。据统计,1000千克汽油通过汽车发动机燃烧产生动力后,要排出10~70千克尾气。另外,还有从燃料和燃烧系统中蒸发、泄漏出来的气体和汽油,约有20~40千克。汽车发动机空档运转时排出的一氧化碳最多,约占排气量的5%。汽车缓慢行驶时,排气管喷出的烟是黑的,这说明燃料燃烧不完全,很多碳粒随气体排出。汽车高速行驶时,车尾喷出团团白烟。此时排气量最大,白烟中氮氧化物含量很高,这是汽油在高温燃烧下产生的一种有害气体。
汽车尾气的危害程度主要取决于汽油的成分。过去,车用汽油通常都用四乙基铅作为防爆剂,这样的汽油一1做含铅汽油。含铅汽油使汽车排放的尾气中含有较高浓度的铅,对人体健康危害严重。鉴于此,我国已于2000年开始使用无铅汽油,相应的四乙基铅被一系列新型汽油防爆剂所取代。在我国,无铅汽油是指含铅量在O.013g/L以下的汽油。所以说无铅汽油并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含有少量的铅。农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每天约为1微克;城市居民,尤其是街道两旁的居民每天吸入的铅量会大大超过这个数值。
目前,无铅汽油中取代四乙基铅的新型防爆剂主要有:芳香烃类、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基锰(MMT)、醇类等,其中以MTBE用量最大。
废气中含有 150~200种不同的化合物,其主要有害成分为:未燃烧或燃烧不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。有害气体扩散到空气中造成空气污染。
汽车尾气的颗粒物中含有强致癌物苯并(a)芘,在一般情况下,1克颗粒物含有约70微克苯并(a)芘,每燃烧1千克汽油可产生30毫克苯并(a)芘。当空气中的苯并(a)芘浓度达到0.012微克/立方米时,居民中得肺癌的人数就会明显增加。
汽车尾气不仅对人产生危害,对植物也有毒害作用,尾气中的二次污染物臭氧、过氧乙酯基硝酸脂,可使植物叶片出现坏死病斑和枯斑。乙烯可影响植物的开花结果。汽车尾气对甜菜、菠菜、西红柿、烟草的毒害更为严重。公路两侧的农作物减产与汽车尾气的污染明显相关。
★汽车尾气净化催化剂——三效催化剂TWC(Three-Way Catalyst)
汽车尾气的主要有害成分是碳氢化合物(CnHm)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。这三种物质对人体都有毒害,其中CnHm及NOx在阳光及其他适宜条件下还会形成光化学烟雾,危害更大。消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种:一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放;另一种是用催化转化器将尾气中的有害气体净化。首先,15年美国在新型车上安装了催化转化器,接着日本、西欧等国家也先后用催化转化器以满足自己国家汽车排放法规的要求。汽车催化转化器有两种类型,一种是氧化型催化反应器,使尾气中的CnHm和CO与尾气中的余氧反应,生成无害的H2O和CO2,从而达到净化目的。
由于对NOx等污染物排放标准的强制化和降低燃料消耗的要求,一方面应尽量控制空燃比在14.6附近运转,另一方面应用控制点火时间和废气再循环等方法,以减少尾气中的NOx。然而这些方法的缺点是往往会增加尾气中的CnHm和CO。为了解决这个问题,出现了三效催化剂(英文名为Three-Way Catalyst),简称TWC。这种催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CnHm)和氮氧化物(NOx),但为了发挥其催化性能,必须将空燃比经常控制在14.6±0.1附近,这种催化净化器具有较高的净化率,但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。这种催化净化器是利用尾气中的O2、NOx为氧化剂,CO、CnHm(以CH2为代表)和H2为还原剂,在理论空燃比附近可发生如下反应:
2CO+O2=2CO2
2CO+2NO=N2+2CO2
CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O
2NO+2H2=N2+2H2O
现在应用的三效催化剂大部分是以多孔陶瓷为载体,再附着上所谓的活化涂层(Washcoat),最后用浸渍的方法吸附活性成分。催化剂的活性成分主要用贵金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等。由于贵金属少、价格贵,各国科学家都在致力于研究经济上和技术上都可行的稀土/钯三效催化剂。预计这种催化剂将有很好的应用前景。
三效催化净化器的优点是净化率与燃料经济性都比较好,主要问题是成本费用昂贵。由于柴油机排放的气体中残留的氧较多,使氧传感器的控制不灵敏,故三效催化净化器一般不用于柴油机,而只适用于汽油机。
汽车尾气排放的是什么气体?
汽油、柴油等车用燃料都是石油炼制的产品,它们的主要成分是碳氢化合物,充分燃烧产生二氧化碳,不充分燃烧产生一氧化碳和烟尘,一氧化碳和烟尘,会对空气造成污染;另外油品中可能还含有少量的含氮化合物,它们燃烧后生成氮的氧化物,也是空气的污染物. 故选C. |
汽油中的各种成分是什么?
NO2,CO,灰尘等。
汽车尾气污染物主要包括:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。
汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。
汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。
汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。
汽车尾气中的碳氢化合物有200多种,其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm(十万分之一)时,能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有32种多环芳烃,包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时,居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近,公路上汽车流量越大,肺癌死亡率越高。
汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物,会增加慢性呼吸道疾病的发病率,损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时,会随降水形成“酸雨”。
汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6~0.8ppm时,会影响儿童的生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。
二氧化碳汽油与普通汽油区别
汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得,主要用作汽车点燃式内燃机的燃料。
汽油的英文名为Gasoline(美)/Petrol(英),外观为透明液体,可燃,馏程为30℃至220℃,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃,汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为90号、93号、95号、号等牌号。
扩展资料汽油在常温下为无色至淡**的易流动液体,很难溶解于水,易燃,馏程为30℃至220℃,空气中含量为74~123克/立方米时遇火爆炸。汽油的热值约为44000kJ/kg(燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量)。 物化性质具体如下:
化学式五碳至十二碳烃类(碳氢化合物)混合物
水溶性不溶于水
密度0.70-0.78 g/cm^3
外观透明
气味芳香味
安全性描述易燃
热值44000 kJ/kg
参考资料:
石油主要含有的元素
一、化学成分不同,普通汽油也即国标油,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烃类,并含少量芳香烃和硫化物,总的来说就是是由碳氢两种元素组成的化合物和微量硫化物。
M100甲醇燃料,主要成分为甲醇。CH3OH,主要是碳氢氧三种元素。
从成分上我们可以看到,甲醇含氧量明显比汽油高。这就解释了为什么甲醇燃烧更充分,有尾气清洁效果的原因。
二、理化性质不同,这里我们仅选常用的说,密度方面,汽油0.70-0.78 g/cm^3和甲醇0.79 g/cm^3相差不大,燃点汽油415和甲醇463.89也差不多,相差较大的如果水溶性:汽油不溶于水,甲醇溶于水,另外一点不同是热值,汽油热值44000 kJ/kg,而甲醇的热值只有22703 kJ/kg。另外关于汽油标号是根据组分才能确定辛烷值,甲醇辛烷值107到110之间,和汽油勾兑的话可用来提升油品的标号。相比汽油来说,甲醇热值低含氧量高辛烷值高,这就解释了试点区域车主反馈的用甲醇燃料油耗高,动力稍强的原因。
三、制备方法不同,车用汽油是有由石油经过直馏馏分和二次加工馏分调合精制并加入必要添加剂而成的,需要注意的是中国70%左右的石油依赖进口,据统计,2018年全年中国进口原油(海运)总量突破四亿大关,达到4.02亿吨。生产甲醇的主要原料是煤和天然气,我国是煤丰富的国家, 我国是煤丰富的国家, 甲醇原料用天然气和煤的较多。产量几乎各占一半。近期八部门《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》指出,鼓励充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇,未来甲醇生产更清洁、更高效、更绿色。
四、燃烧产物不同,科学分析表明:汽车尾气也就是普通汽油燃烧产物有:一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等,尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响。相关尾气治理已成为全球共识。M100甲醇燃料燃烧后产物二氧化碳和水,是国际公认的清洁能源。早期用过M100甲醇汽车是否排放过量醛类的争论,后经相关单位检测显示醛类排放量为0.8毫克/千米,而常规汽油车醛类的排放量为3~4毫克/千米。
五、经济成本不同,据今年1月份西安晚报《西安7个甲醇燃料加注站已运营 甲醇燃料经济实惠得到司机认可》报道M100甲醇汽车出租车司机称“我们加甲醇的话,百公里需要耗17升到18升甲醇,甲醇现在1.9元/升,百公里需要32.3元到34.2元。而加汽油的话,百公里需要耗8升到9升汽油,汽油现在6.67元/升,百公里需要53.36元到60.03元。”出租车师傅表示,甲醇汽车比传统汽油,每百公里节省20多元。
以上是M100甲醇燃料和普通汽油的区别,我们做个概括的话,M100甲醇燃料相比普通汽油油耗高、动力稍强、经济实惠、更清洁。
那么我们普通家用轿车可以使用M100甲醇燃料吗?
这里小编告诉大家,答案是否定的,普通车不能直接使用高比例的甲醇燃料,如果有人一定要是用的话,那么需要对车的发动机加装甲醇\汽油双燃料控制器(简称甲醇控制器),以适应高比例甲醇燃料。市场上的M100甲醇燃料主要是针对M100甲醇汽车的专用燃料,这种汽车有专用发动机,专用燃油系统机冷起动系统,专用电控,专用润滑油等等一整套系统适应甲醇的理化性质。和传统家用轿车是不同的。
好消息是传统轿车可以适应低比例的甲醇汽油,和乙醇汽油一样,不需要对车进行任何改动,乙醇汽油乙醇比例10%,甲醇汽油甲醇比例可以到15%即M15甲醇汽油,目前只有部分试点省市才有。
燃油和机油的区别是什么?
石油(petroleum)[1]从油田里开出来未经加工处理叫原油。[2]石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的,埋藏在地下的天然矿产,属于化石燃料。[8][9]石油含有的元素主要有碳、氢、硫、氮、氧等,以烷烃、环烷烃、芳香烃等形式存在。[1]石油储存在地壳上层部分[3],多分布于低地和盆地,如山间盆地、滨海及近海大陆架等地区。[4]石油通常为流动或半流动的黏稠液体[7],有红、金黄、墨绿、黑、褐红甚至透明等多种颜色[6],一般具有特殊气味,相对密度一般在0.8~0.98,各地石油凝点差别更大[7],其沸点为常温到500°C以上[9]。石油不溶于水,易溶于有机溶剂,局部溶于酒精。[1][3]
基本信息
中文名
石油
英文名
petroleum;oil[1]
别名
原油[2]
拼音
shí yóu
主要产地
中东、欧洲及欧亚地区、非洲、中南美洲、北美、亚太地区[2]
主要成分
主要有碳、氢、硫、氮、氧等,以烷烃、环烷烃、芳香烃等形式存在[1]
分布区域
石油储存在地壳上层部分[3],多分布于低地和盆地,如山间盆地、滨海及近海大陆架等地区。[4]
应用产业
石油产品被用作溶剂油、燃料油、润滑油等,石油化工产品用于合成塑料、合成纤维、橡胶等[5][4]
颜色
有红、金黄、墨绿、黑、褐红甚至透明[6]
透明度
透明至不透明[6]
水溶性
石油不溶于水,易溶于苯、醚、四氯化碳等有机溶剂,局部溶于酒精。[1]
密度
0.8~0.98g/cm3[7]
石油被称为“工业的血液”,是当今世界最重要的能源,是仅次于煤的化石燃料,又是近代有机化工工业的重要原料。[5]石油除了作为燃料,还被作为溶剂、润滑剂,生产石蜡、沥青等。[5]石油化工亦可生产出数千种化工产品,如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、农药、和化肥等等。[1]
主要特征
矿物组成
石油是碳氢化合物的混合物,含有1~50个碳原子的化合物,其主要成分是碳(83%~87%)、氢(11%~14%)两种元素,还含有少量的硫(0.06%~0.8%)、氮(0.02%~1.7%)、氧(0.08%~1.82%),这些元素以碳氢化合物及其衍生物形态存在,包括烷烃(如甲烷、丁烷)、烯烃(如乙烯、丙烯、丁二烯)、环烷烃(如环戊烷、环已烷)、芳香烃(如苯、甲苯、二甲苯等)、含硫化合物(如硫醇、硫醚、噻吩等)、含氮化合物(如吡啶、吡咯等)、含氧化合物(如苯酚、环烷酸等)等,相对分子质量为几十到几千。在石油中已鉴定出的烃类化合物在230种以上,从溶有天然气的石油平均成分看,链烃约占53%,环烃约占31%,芳香烃约占16%。有的石油中还可能有氯、碘、砷、磷、硅等微量非金属元素和铁、钒、镍、铜、镁、钛、钴、锌等微量金属元素,以及不溶解的水分。[5][10][1][9]
理化特征
石油通常为流动或半流动的黏稠液体,埋藏在地下储油层中以液态存在,在地表压力和混合状态条件下,仍然为液态或半固态形式存在。[7][1]因产地不同,甚至同一产地的油层位不同,石油的颜色、密度、黏度及凝点等性质有较大差别。[7][3]石油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种黏性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。[3]石油的颜色非常丰富,有红、金黄、墨绿、黑、褐红甚至透明,其颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高颜色越深。[6]石油一般具有特殊气味,相对密度一般在0.8~0.98,各地石油凝点差别更大,高的达30℃,低的为-50℃。[7]其沸点为常温到500°C以上。[9]石油不溶于水,但可与水形成乳状液;易溶于有机溶剂,如苯、醚、四氯化碳等,局部溶于酒精。[1][3]石油之所以在外观和物理性质上不同,其根本原因是由于化学组成不完全相同。[9]
石油具有可燃性[3],其标准燃料系数为1.4286,平均低位发热量为41.87 MJ/kg。[1]
形成原因
石油成因对勘探油气有着重要的理论指导意义,人们一直在进行研究。不过,由于石油成分复杂且能够流动,使得石油的成因研究更加困难。人类提出了各种说,又在实践中不断检验、修正和完善,这些说大致可分为无机成因学说和有机成因学说两大派。[10]
有机成因学说
石油有机成因学说认为:石油中的绝大部分物质,都是由保存在岩石中的有机质(特别是低等的动物和植物的遗体)经过长期复杂的物理-化学变化逐渐转化而成的。[10]
石油形成过程示意图
远古时期大量的有机物被流水带到了地势低洼的湖盆或海盆里。由于重力作用,有机物质沉入水底,与空气隔绝。陆地上流入大量的泥砂及其他矿物质,迅速地将有机体埋藏,形成还原性环境。随着地壳的运动,边沉降边沉积,压力和温度不断地增大,同时在细菌、压力、温度和其他因素的作用下,处在还原环境中的有机淤泥经过压实和固结作用而变成沉积岩石,形成“生油岩层”。沉积物中的有机物在成岩阶段中,经历了复杂的生物化学变化及化学变化,逐渐失去了CO2、H2O、NH3等,余下的有机质在缩合作用和聚合作用下,通过腐泥化和腐殖化过程,于是形成干酪根[a],它是生成大量石油和天然气的先驱,因此石油有机成因学说又叫干酪根说。干酪根埋深到一定深度和温度门限值后,由未成熟转化为成熟,杂原子键发生断裂,开始释放出烃类和非烃化合物;随着埋深持续增加,烃源岩进一步熟化,干酪根的C-C键断裂,进入生油、生气高峰。[10]这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,而后聚集到一起形成油田。地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”,温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。[3]
由于石油的有机成因学说充分考虑了石油的生成和产出的地质、地球化学条件,深入对比了石油及沉积有机质的组成特征,更具有说服力,为绝大多数石油地质和石油地球化学工作者所接受,世界各石油公司也按石油有机成因学说指导油气勘探。[10]
无机成因学说
石油无机成因学说主要以碳化物说及宇宙说为代表。碳化物说认为,地球核心部分的重金属碳化物和从地表渗透下来的水发生作用,可以产生烃类。宇宙说认为,当地球处于熔融状态时,烃类就存在于它的气圈里。随着地球的逐渐冷凝,烃类被岩浆吸收,就在地壳中生成了石油。无机成因学说认为碳氢化合物可以在地下深处产生,并沿裂缝周期性上升,聚集在沉积层、岩浆岩和多孔火山岩内。为了证明这种理论,科学家通过在实验室模拟地球深处的条件,已经成功合成了石油。另外,在绝无生命存在的空间形体上,也发现了类似于石油和可燃气的物质,这给无机生成石油的理论提供了根据。如果这一理论得到验证,意味着油、气则将不会在短期内枯竭。[10]科学家一般它被用来解释一些油田中的石油流入现象。[3]
分布区域
石油是地质勘探的主要对象之一,储存在地壳上层部分。[3]石油多分布于低地和盆地,如山间盆地、滨海及近海大陆架等地区。[4]
地球上蕴藏着丰富的石油,据估计它的蕴藏量为10000多亿吨,其中700多亿吨蕴藏在海洋里。[10]地球上已探明石油的1/4和最终可储量的45%埋藏在海底。世界石油探明储量的蕴藏重心将逐步由陆地转向海洋。[3]2008年探明的世界石油剩余可储量为1708亿吨,其中中东占60%,欧洲及欧亚地区占11.3%,非洲占10.0%,中南美洲占9.8%,北美占5.6%,亚太(中国除外)占2.1%,中国占1.2%。[2]
石油的分布从总体上来看极不平衡:从东西半球来看,约3/4的石油集中于东半球,西半球占1/4;从南北半球看,石油主要集中于北半球;从纬度分布看,石油主要集中在北纬20°~40°和50°~70°两个纬度带内。波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°~40°内,该纬度带集中了51.3%的世界石油储量;50°~70°纬度带内有著名的北海油田俄罗斯伏尔加及西伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。[3]
2018年部分国家的石油探明可储量[11]
国家
探明可储量/亿桶
国家
探明可储量/亿桶
委内瑞拉
3033
阿联酋
8
沙特阿拉伯
27
美国
612
加拿大
1678
利比亚
484
伊朗
1556
尼日利亚
375
伊拉克
1472
哈萨克斯坦
300
俄罗斯
1062
中国
259
科威特
1015
卡塔尔
252
资料来源:《BP世界能源统计年鉴》2019版,1桶=158.98 L
中国石油的分布极不均衡,集中分布在东部、西部和近海3个大区,其可量分别为100.25亿吨、47.87亿吨和29.27亿吨,合计177.39亿吨。从分布的盆地上看,石油集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地,其可量182.31亿吨,大型沉积盆地石油占全国石油地质量的%。新中国成立后,中国石油地质学家找到了100多个油田,包括大庆油田、胜利油田、辽河油田和克拉玛依油田等一批大型油田。截至2017年年底,中国石油累计探明地质储量389.65亿吨,剩余技术可储量35.42亿吨,剩余经济可储量25.33亿吨。中国石油的探明程度较低,众多盆地和大陆架中很可能存在丰富的油气。[11][5]
应用领域
石油被称为“工业的血液”,是当今世界最重要的能源,是仅次于煤的化石燃料,又是近代有机化工工业的重要原料。[5]
石油产品
按石油产品的用途和特性,可将其分成14大类,即溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂、工艺用油、润滑脂、蜡及其制品、沥青、油焦、石油添加剂和石油化学品。[5]
(1)溶剂油。按用途可分为石油醚、橡胶溶剂油、香花溶剂油等。可用于橡胶、油漆、油脂、香料、药物等工业作溶剂、稀释剂、提取剂;在毛纺工业中作洗涤剂。[5]
(2)燃料油。可分为石油气、汽油、煤油、柴油、重质燃料油。石油气可用于制造合成氨、甲醇、乙烯、丙烯等。汽油分车用汽油和航空汽油,分别用于汽车和螺旋桨式飞机;煤油中的航空煤油用于喷气式飞机,灯用煤油供点灯用,也可作洗涤剂和农用杀虫药溶剂;柴油中的轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于低速柴油机。[5]石油作为燃料有着很多优点。如易开,容积小,容易运输;可燃性好,发热量高;易燃烧、燃烧充分和燃后不留灰烬的特点。所以,石油不但用于海陆空交通方面,工厂的生产过程,更现代国防中用于新型武器、超音速飞机、导弹和火箭的燃料。[4]
(3)润滑油。润滑油品种很多,主要包括汽油机和柴油机油,机械油,压缩机油、汽轮机油、冷冻机油和气缸油,液压油,电器用油等。[5]
(4)润滑脂。润滑脂是在润滑油中加入稠化剂制成,用于不便于使用润滑油润滑的设备,如低速、重负荷和高温下工作的机械,工作环境潮湿、水和灰尘多且难以密封的机械。[5]
(5)石蜡和地蜡。石蜡和地蜡是不同结构的高分子固态烃。石蜡分成精白蜡、白石蜡、黄石蜡、食品蜡等,可分别用于火柴、蜡烛、蜡纸、电绝缘材料、橡胶、食品包装、制药工业等。[5]
(6)沥青。沥青可分为道路沥青、建筑沥青、油漆沥青、橡胶沥青、专用沥青等多种类型,主要用于建筑工程防水、铺路以及涂料、塑料、橡胶等工业中。[5]
(7)石油焦。石油焦是优良的碳质材料,用于制造电极,也可作冶金过程的还原剂和燃料。[5]
石油化工产品
石油化工产品是石油炼制过程中所得到的石油气、芳香烃以及其他副产品,也是有机合成的基本原料或中间体,有的石油化工产品可直接使用。[9]由石油进一步加工生产的三烯、三苯、乙炔和萘等作为化学工业的原料或中间体直接涉及人们的衣、食、住、行等,是基本有机化工原料。[9]从石油中可提取几百种有用物质,其经济价值远远超过作为燃料燃烧的经济意义。石油化工可生产出数千种化工产品,如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、农药、和化肥等等。[4][1]
矿物开
世界范围内的石油生产,主要集中于中东地区。欧佩克国家原油产量占全世界产量的比例达到40%以上,这是我国石油进口的主要地区。同时,我国也从西非、南美等主要产油区进口石油。2017年,我国的石油海运进口周转量占到全球周转量的29%,平均海运距离达到了约7 800海里(1海里=1.852千米),随着进口石油来源的多元化,这一数据还会继续增长。[11]
油田开发包括石油勘探、钻(完)井和油田开。石油勘探是石油开发中最重要的基础环节,它包括油田的寻找、发现和评估。[11]石油勘探投资巨大,发展迅速,石油地质理论日益成熟,勘探手段更加先进,除地震勘探外,地球化学勘探、遥感、遥测、卫星等先进技术也引入到石油勘探中,使勘探效率和成功率大大提高。[5]钻井是从地面打开一条通往油、气层的孔道,以获取地质资料和油气能源。[5]最初,依靠地下自然压力把油集中到油井;油压降低时需用油泵或深井泵,或者向地下油藏注水或气体以保持其压力;有时,还会加注蒸汽或化学溶剂以加热或稀释石油后再开。当油成本过高时,应关闭油井。[5]
油气集输工程是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术,使井中出的油、气、水等混合流体,在矿场进行分离和初步处理,获得尽可能多的油、气产品。水可回注或加以利用,以防止污染环境,减少无效损耗。[3]
石油是一种不可再生,虽然有科学考察表明,这种能源在地球上依然在不断生成,但其生成的速度,要用地质年代来计算。[4]据估计,地球上大约还有1370亿吨石油藏量,按照现有的生产水平,全世界每年开30亿吨石油地球上的石油还可供人类开40年到50年。[4]
历史
人类发现和利用石油的历史悠久。公元前3000年,幼发拉底河流域的人们就开始利用沥青作建筑材料。[5]公元前10世纪之前,古埃及、古巴比伦和古印度等国集天然沥青,用于建筑、防腐、黏合、装饰、制药,古埃及人甚至能估算出油苗中渗出石油的数量。楔形文字中也有关于在死海沿岸集天然石油的记载。[3]公元前5世纪,在阿契美尼德王朝(波斯第一帝国)的首都苏撒附近出现了人类用手工挖成的石油井。[3]公元7世纪,拜占庭人将石油用于战争,并称之为“希腊火”。[3][5]13世纪,缅甸的仁安油田开始开。16世纪苏门答腊人用石油做成火球烧毁葡萄牙人的帆船。[5]阿塞拜疆的巴库地区有丰富的油苗和气苗,这里的居民很早就从油苗处集石油作为燃料,也用于医治骆驼的皮肤病。1837年,这里有52个人工挖的油坑,1827年增加到82个,不过产量很小。[3]在现代战争中,如第二次世界大战时,就有将石油浮在海面上焚烧对方军舰的战例。[12]1854年,人们发明了煤油灯,也学会了在石油中提取煤油。[3]
中国也是世界上最早发现和利用石油的国家之一。[3]早在3000年前,中国《易经》就有关于石油的文字记载。[5]东汉的班固的《汉书·地理志》记载我国高奴县(今陕北延长一带)有一种可以燃烧的水。《后汉书》也记载酒泉郡延寿县(今甘肃玉门东南)南面有一种泉水,像肉汁一样肥,烧起来很明亮,但不可以吃,当地人称为石漆。[12][3]自晋代到明代,石油除了用来点灯作燃料外,还用作机械的润滑油,也有人用来涂在牛皮囊上防水,还有可治癣疮的说法。唐代李吉甫的《元和郡县志》中提到石油已被利用到了国防和战争中。宋朝时也曾用石油焚烧敌人。[12]宋朝沈括在他的《梦溪笔谈》中提到陕北延长的石油燃烧时产生又浓又黑的烟,并试用这种烟灰来做墨,墨光如漆,比松烟墨还要好。我们现在通用的石油这个名称,就是从沈括开始使用的。[12]到11世纪,中国开凿了第一批油井,并炼制出“猛火油”、石蜡、沥青等粗制石油制品。[5]元朝的《元一统志》记载当时的陕北已经手工挖井油,其用途已扩大到治疗牲畜皮肤病,而且由官方收购入库。[3]
在古代,石油主要用在照明、润滑、医药、军事和制墨五个方面,整体上石油科技的发展极其缓慢。人们对石油的开发与运用也只限于对现成原油的开与使用,未对石油的来源及产生的地质条件进行研究。[11]
中国古代钻井图
1859年,在美国宾夕法尼亚州成功打出了第一口油井,接着俄国人也开始了油井油,现代石油工业真正开始。[5]1859年,欧洲开36000桶原油,主要产自加利西亚和罗马尼亚。[3]1861年,外高加索的巴库建立了世界上第一座炼油厂。当时巴库出产世界上90%的石油。后来斯大林格勒(现为伏尔加格勒)保卫战就是为夺取高加索石油区而展开的。[3]20世纪50年代以来,以石油、天然气为原料的石油化工工业得到突飞猛进的发展,石油制品消费量迅速增长,石油的消费量剧增。1900年世界石油消费量为40万桶,1920年为22万桶/天,1940年为85万桶/天,1960年为340万桶/天,1980年为800万桶/天,2000年后达到了7000万桶/天以上。[5]19世纪,石油工业发展缓慢,提炼的石油主要用作油灯的燃料。20世纪初,随着内燃机的发明,情况骤变,石油至今是最重要的内燃机燃料。尤其是美国得克萨斯州、俄克拉荷马州和加利福尼亚州的油田的发现,掀起一阵“淘金热”。[3]1910年在加拿大(尤其是在艾伯塔)、荷属东印度(印度尼西亚)、波斯(伊朗)、秘鲁、委内瑞拉和墨西哥发现了新的油田。这些油田全部被工业化开发。[3]世界石油开的情况在20世纪内以迅猛速度增长,1921年首次突破产油量1亿吨大关,1950年超过5亿吨,19年创造了31.7亿吨的历史最高记录,进入二十一世纪后略有下降。[4]在20世纪60年代以前的一个世纪内,美国一直是世界上最大的石油生产中心,产量占世界2/3左右,号称“石油帝国”。[4]而后中东新兴产油区的地位日益上升。13年波斯湾地区石油产量占世界总产量的38%,进入80年代后由于人为的因素而有所下降,但仍占世界总产量的近30%。[4]21世纪初,尽管核能和再生性能源发展迅速,石油仍然占欧洲能源消耗的30%、北美的40%、非洲的41%、中南美洲的44%以及近东地区的53%。[13]
中国近代石油工业萌芽于19世纪中叶,基础极其薄弱。到1949年,中国的石油产量仅12万吨。随着克拉玛依油田、大庆油田、胜利油田等大油田陆续投人开发,中国石油工业迅速发展。18年,全国石油产量突破1亿吨,成为世界石油生产大国。2018年,我国是世界第七大石油生产国、第二大石油消费国和最大的石油进口国。[11]根据中国石油和化学工业联合会发布的数据,截至2022年中国千万吨及以上炼厂已增加到32家,炼油总产能达到9.2亿吨/年,首次跃居世界第一。[14]
2023年,美国《油气杂志》根据各国最新官方报道发布年度评估,各国截至2023年1月1日发布的最新油气储量报告,全球探明石油储量总计达17570亿桶。根据《中国矿产报告(2022年)》,截至2021年年底,中国探明的剩余石油储量为36.9亿吨。截至2022年底,OPEC的石油储量占世界石油总储量的71%。[15]
分类
按照原油性质分类
据现行行业标准《油藏分类》(SY/T 6169-2021),原油性质及稠油分类如下表。[16]
原油性质
特征
低黏油
油层条件下原油黏度 ≤5 mPa·s
中黏油
油层条件下原油黏度 5~20(含) mPa·s
高黏油
油层条件下原油黏度 20~50(含) mPa·s
稠油
油层条件下原油黏度 >50 mPa·s,相对密度 >0.920
凝析油
在地层条件下临界的温度和凝析温度之间的气相烃类。时地层压力降至露点压力后凝结析出轻质的液态油,一般相对密度<0.8
挥发油
流体系统位于油气之间的过渡区内,而其特性在油藏内属泡点系统,呈液体状态,相态上接近临界点。在开发过程中挥发性强,收缩率高。注:一般挥发油地面气油比一般在210 m3/m3~1200 m3/m3之间,一般相对密度<0.825,体积系数>1.75
高凝油
为凝固点>40℃的轻质高含蜡原油
稠油分类
主要指标
指标
名称
级别
黏度mPa·s
相对密度
普通稠油
I
I-1
>50[b] ~150[b]
>0.92
I-2
>150[b] ~ 1000[b]
>0.92
I-3
> 1000[b] ~ 10000
>0.92
特稠油
II
>10000 ~ 50000
>0.95
超稠油[c]
III
>50000~ 100000
>0.98
特超稠油[c]
IV
>100000
>1.0
按照所含烃的比例分类
①烷基石油(又叫石蜡基石油):主要成分为直链烷烃含量超过50%,环烷烃和芳香烃含量较少。特点是密度小,蜡含量高,凝点高,含硫、胶质和沥青质较少,其生产的直馏汽油的辛烷值较低,柴油的十六烷值较高,加工石蜡基石油,可以得到黏度指数较高的润滑油。中国大庆油田就属于这种类型。[10][9]
②环烷基石油(又叫沥青基石油):主要成分为环烷烃。特点是密度大,凝点低,一般含硫、含胶质及沥青质较高,这种石油生产的直馏汽油辛烷值较高,但产量不高,氧化稳定性不好,有利于炼制柴油和润滑油,此类原油的重质渣油可生产高级沥青。中国克拉玛依油田就属于这种类型。[10][9]
③芳香基石油:主要成分是单环芳烃和稠环芳烃。这种类型的石油组分内含有双键,因此化学性质活泼,易发生加氢反应和取代反应,转化成其他产品。省很多油田就属于这种类型。[10]
④混合基石油:含有烷烃、环烷烃、芳香烃,且数量相近。中国胜利油田就属于这种类型。[10][9]
其他分类方法
根据密度由小到大,将原油分为轻质原油(密度<0.87g/cm3)、中质原油(0.87 g/cm3≤密度<0.92 g/cm3)、重质原油(0.92 g/cm3≤密度<1.0 g/cm3)和特重质原油(密度≥1.0 g/cm3)。[11]根据硫含量由少到多,将原油分为低硫原油(硫含量<0.5%)、含硫原油(0.5%≤硫含量<2.0%)和高硫原油(硫含量≥2.0%)。在世界原油总产量中,含硫原油和高硫原油之和约占75%。原油中的硫化物对石油产品的性质影响较大,加工含硫原油时应对设备取防腐蚀措施。[11]根据蜡含量由低到高,可将原油分为低蜡原油(0.5%≤蜡含量<2.5%)、含蜡原油(2.5%≤蜡含量<10%)和高蜡原油(蜡含量>10%)。[11]
汽车尾气中的有害气体主要有哪三种?
一、作用不同
1、燃油:燃油是用于燃烧产生能量驱动发动机的,燃油属于燃料。
2、机油:机油就是发动机润滑油,能对发动机起到润滑减磨、冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。
二、种类不同
1、燃油:燃油分类主要有汽油和柴油。汽油的分类是按照所含的辛烷值分类的,如90#,#等。柴油的分类是按照冰点算的,0#代表气温低于0摄氏度时,就会凝结成固体。
2、机油:分为汽油机油、柴油机油、燃气机油等。市场上的机油因其基础油不同可简分为矿物油及合成油两种。
三、特性不同
1、燃油:燃油是由多种元素组成的多种化合物的混合物,主要元素包括:碳、氢、氧、氮、硫等五种元素及灰分和水分。燃油的凝固点与其化学成分有关。随着燃油中含蜡量的增加,燃油的凝固点随之升高;而燃油中胶状物越多,凝固点越低?。燃油很容易与空气,钢铁等摩擦时产生静电,静电荷在它们的表面上积聚和保持相当长的时间。燃油的流动速度越快,所产生的电压越高。
2、机油:润滑性;低温操作性;粘温性;抗氧性;抗泡性。
百度百科-燃油
百度百科-机油
汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、铅、碳微粒和其他杂质粉尘等,这些物质对人类和整个生态环境危害极大,其中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物是主要的有害排放物。
汽车尾气对人体危害:
汽车在大量消耗的同时,其排放的尾气会严重影响人类健康。汽车尾气中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以,即使有微量一氧化碳的吸入,也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。轻者眩晕、头痛,重者脑细胞将受到永久性损伤;氮氧、氢氧化合物会使易感人群出现刺激反应,患上眼病、喉炎,尾气中氮氢化合物所含苯并芘是致癌物质,它是一种高散度的颗粒,可在空气中悬浮几昼夜,被人体吸入后不能排出,积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。?
汽车尾气对环境的危害:
机动车尾气除了是大型城市PM2.5的主要来源之一外,还是很多城市大气污染的罪魁祸首之一,光化学烟雾就是其主要影响之一。光化学烟雾指的是大气中的碳氢化合物和氮氧化物在光照的作用下形成臭氧、醛类、酮类、PAN等二次污染物,其对人体的影响远大于氮氧化物和碳氢化合物。
随着近年来我国经济的快速发展,国内出现了一大批大型城市和若干赶超世界水平的超大型城市,在城市大型化的发展过程中必然伴随着机动车保有量的激增,从而对大气环境带来巨大的压力,2013年初北京地区持续多日的雾霾天气就是强有力的证明。
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