|
平时开车去加油站加油,回家用液化气做饭,估计没几个人琢磨过:黑乎乎黏糊糊的原油,咋就能变成汽油、柴油、液化气这些不一样的东西?更让人纳闷的是,为啥159升原油进了炼油厂,最后能炼出170升产品,反而还“变多”了?这难道是啥黑科技?今天就站在旁观者的角度,用大白话跟大伙儿掰开揉碎了说,把炼油厂这个看似神奇的“扩容秘密”彻底讲清楚。
首先得纠正一个误区,炼油厂可不是简单地把原油“拆零件”,而是给原油里的分子“动手术”——既要拆分,又要改造,最后再合理搭配。原油这玩意儿,说穿了就是一碗超级复杂的“大杂烩”,里面混着成千上万个不同大小、不同结构的烃类分子。有的分子个头小、沸点低,一加热就变成气体跑了;有的分子个头大、沸点高,得烧到很高温度才能动地方。咱们平时用的汽油、柴油、煤油,其实就是不同“个头”的分子凑在一起形成的混合物。炼油厂的核心活儿,就是把这些分子分门别类分开,再把没用的大分子改成有用的小分子,最后组合成咱们需要的各种产品,而“越炼越多”的关键,就藏在这些操作里。
先说说炼油的第一步:蒸馏,这是所有操作的基础,相当于给原油“分家”。原油首先会被泵进一个几十米高的巨大“蒸馏塔”里,然后加热到300℃到400℃。这时候神奇的事儿就发生了:不同沸点的分子会根据自己的“脾气”,跑到蒸馏塔的不同高度。沸点最低的石油气,直接冲到塔顶;沸点稍高一点的汽油,乖乖待在塔的中上部;再往下是煤油、柴油;那些个头最大、最重的分子,比如重油、沥青,就沉到塔底,变成了“锅底灰”。
这一步就像把一堆混在一起的沙子、石子、砖头分开,只是分的是肉眼看不见的分子。但要说明白,这一步只能得到一部分基础产品,比如汽油、柴油这些,根本实现不了“扩容”,真正让原油“变多”的,是后面的核心操作。
接下来就是炼油厂的“看家本领”——裂化和重整工艺,简单说就是“把大分子剪小,把小分子改好用”。咱们都知道,原油里的大分子,比如重油,没啥大用,顶多烧锅炉或者铺马路,价值特别低;而小分子,比如汽油、柴油分子,需求量大,值钱得多。炼油厂肯定不能让这些大分子浪费了,所以就想了两个办法改造它们。
第一个办法是裂化,常见的有催化裂化、加氢裂化,说白了就是用高温、高压,再加上催化剂,把重油里的大分子“咔嚓”剪碎。打个比方,一个重油大分子,就像一根长长的面条,裂化工艺就是把这根面条剪成好几段短面条。你想想,一根长面条变成好几根短面条,数量是不是变多了?体积自然也就跟着涨了。比如60升重油,经过裂化之后,可能变成50升汽油加20升柴油,一下子就多出10升,这就是“扩容”的第一步。
第二个办法是重整,这个操作更厉害,相当于给小分子“整容”。有些小分子,比如戊烷、己烷,虽然个头小,但结构不好,燃烧起来没劲,还容易损伤发动机。这时候就把它们送到重整装置里,在催化剂的作用下,重新排列分子结构,变成燃烧效率高、抗爆性好的优质汽油组分,比如苯、甲苯这些。
这一步虽然不会让分子数量变多,但能让产品的质量大大提升。而且这些优质组分,在后续搭配的时候,能和其他产品更好地融合,间接提高了有效产品的总量,让炼出来的油更耐烧、更好用。
到这儿可能有人会问,光靠裂化和重整,就能让159升变成170升吗?当然还不够,最后一步产品调和也很关键,相当于给炼出来的产品“调口味”。蒸馏和裂化得到的各种组分,比如直馏汽油、裂化汽油、柴油组分,还有各种添加剂,会被送到一个个调和罐里。技术人员会根据国家标准,按比例把它们混在一起。比如有的组分体积大一点,有的组分质量好一点,通过精准配比,不仅能让产品符合咱们平时加油的标号,比如92号、95号汽油,还能让最终的总体积达到最优。
有时候还会加一点抗爆剂、清洁剂这些东西,虽然量不多,但也能稍微增加一点总体积。这么一来,从蒸馏到裂化再到调和,一套流程走下来,159升原油炼出170升产品,就一点都不奇怪了。
这里必须给大伙儿澄清一个最容易搞错的点:“扩容”不是无中生有,而是密度变化带来的体积增加。很多人以为炼油厂是把原油变多了,其实质量根本没变化,变的是密度。大分子的重油密度大,1公斤重油可能只有0.8升;而小分子的汽油密度小,1公斤汽油能有1.4升左右。
打个简单的比方,1公斤棉花和1公斤铁,质量一样,但棉花的体积比铁大得多,道理是一样的。炼油厂把密度大的重油改成密度小的汽油,质量没变,体积自然就变大了。所以说,“159升变170升”,其实是密度变小玩的“小把戏”,根本不是啥违反科学的魔法。
可能还有人会问,那是不是炼油厂都能把原油炼得越多越好?其实不是这么回事。炼油厂的核心目标不是“扩容”,而是“提质增效”。同样一桶原油,有的炼油厂技术好,能炼出更多高价值的汽油、航空煤油;有的炼油厂技术差,只能炼出更多柴油、重油。后者虽然体积可能也不少,但赚的钱可比前者少多了。
而且裂化、重整这些工艺,对设备和技术的要求特别高,不是随便建个厂子就能搞的。这也是为啥不同炼油厂的产品价格、质量差距那么大的原因。
现在咱们再回头看“159升原油炼出170升产品”这件事,是不是一下子就明白了?这根本不是啥离谱的黑科技,而是石油化工技术的巧妙运用。从蒸馏分离分子,到裂化把大分子剪小,再到重整优化分子结构,最后调和出合格产品,每一步都藏着技术的门道。炼油厂就像一个超级厉害的“分子加工厂”,把原本黑乎乎、没啥用的原油,变成了咱们生活中离不开的汽油、柴油、液化气。
下次你去加油站加油的时候,不妨多琢磨琢磨:你加的那几十升汽油,可是经过了蒸馏、裂化、重整这么多道工序才来的,背后藏着这么多学问,是不是还挺有意思的?
#原油炼油秘密 #炼油厂扩容魔法 #能源科普干货 #汽油柴油怎么来 #化工知识揭秘
|