
編者註: 偶爾的一系列文章著眼於我們生活中的重要事物及其製成的化學反應。除了水,沒有比石油更依賴人類的液體。它為我們的車輛增添燃料,加熱我們的房屋,鋪平道路,並用無數的消費產品填充我們的購物貨架。美國能源信息管理局的最新數據,在美國消耗的大約85%的石油或原油。歐洲石油公司協會Concawe的技術協調員Jean-FrançoisLarivé說:“液態燃料是每個人都知道的,但是其他大量產品來自石油。”可以從油中提取的非燃料化合物清單是詳盡的:汽車的潤滑劑,道路瀝青,用於屋頂的焦油,用於食物包裝的蠟以及油漆,化妝品和化妝品的溶劑乾洗產品。石化物還為廣闊的全曼塑膠和泡沫。早期用途石油已經使用了數千年。古老的巴比倫人用瀝青建造了牆壁和塔樓,中國人為“岩石油”進行了鑽探,以提供供暖和照明,拜占庭人將“希臘火”噴灑為燃燒武器。許多培養物還使用石油作為藥用療法,命名為“ St. Quirinus Oil”,“ Barbados Tar”和“ Seneca Oil”。我們的現代社會繼續使用石油果凍作為皮膚軟膏。石油在19世紀中葉成為一種有價值的商品,當時開發了化學蒸餾技術來將煤油與原油分開。精製煤油可用於燈泡,取代更昂貴的鯨魚油。實際上,煤油市場激發了美國的第一次石油繁榮 - 正好始於150年前的賓夕法尼亞州西部。然而,在1919年,煤油的產量超過了汽油,這是石油的另一種衍生物。從那以後,石油行業的命運主要是由於汽車的普及而推動的。幾乎90%的運輸能源來自石油衍生的燃料。化學potpourri石油不是一個分子,而是成千上萬的分子的混合物,其中最重要的是碳氫化合物。這些是被氫原子包圍的碳原子的鍊或環。碳和氫原子之間的鍵儲存了大量的化學能。當燃燒碳氫化合物時,這些鍵斷裂以形成二氧化碳和水。 Larivé告訴LiveScience:“借助碳氫化合物,您可以攜帶大量能量,這使它們對運輸燃料有吸引力。”儘管汽油占美國所有石油生產的幾乎一半,但現代的煉油廠卻出現了各種燃料和特種油。首先將石油在鍋爐中加熱,以將較小的沸點與較大的碳氫化合物的較小的碳氫化合物分離,沸點高。各種蒸餾液的特徵是其成分碳氫化合物中的碳原子數量: *石油氣由1至4個碳的分子組成,包括甲烷,乙烷,丙烷和丁烷。它用於加熱,車輛燃料(作為所謂的液化石油氣)和化學原料。 * Naphtha是分子的混合物,範圍為5至9碳。它在油漆和木製拋光等產品中被用作溶劑,也可以將其混合到汽油中。 *汽油是分子的組合,主要6至11碳。其中,具有7個碳的亨普坦會導致不良發動機敲擊,因此煉油廠試圖將更光滑的辛烷值與8個碳混合在一起。 *煤油每個分子約10至18碳,現在大部分用於製造噴氣燃料。 *柴油由大約12至24碳的碳氫化合物組成。它可以為汽車,火車和重型機械供電。 *潤滑油來自較重的分子,含有20至50碳。 *燃料油每個分子的含量約為20至70碳,在電站和船鍋爐中找到了用途。 *殘留物是由30或更多碳組成的分子組成的室溫固體。這些包括瀝青,焦油和蠟。另一個剩餘的是富含碳的“可口可樂”,它可以用作燃料或耐熱電極。煉油廠不必簡單地與大自然在石油中提供的碳氫化合物的混合在一起。有幾種化學過程可以將一種碳氫化合物變成另一個碳氫化合物。例如,“破裂”涉及將較大的碳氫化合物分解為具有熱或催化劑的較小的碳氫化合物。石化化學除了具有高能量密度外,碳氫化合物的長鏈也是構建更複雜分子(例如塑料和藥物)的好基礎。拉里維說:“石油是現成的和半就已經製造的分子的重要來源。”兩種主要的石化物類別是烯烴和芳香族。這些分子具有“不飽和”的碳鍵,使它們可以鉤在長鏈中,稱為聚合物。烯烴(例如乙烯和丙烯)是由石油氣體或較大碳氫化合物的破裂形成的。乙烯用於製造聚乙烯(例如購物袋)和乙烯基(例如座椅,壁板,記錄)。丙烯用於製造聚丙烯(例如僵硬的包裝,家具)和異丙基(摩擦)酒精。芳香劑是環形烴,例如苯,甲苯和二甲苯。苯用於製造多層牙齒(例如塑料器皿,泡沫聚苯乙烯)。甲苯用於製造聚氨酯(例如家具泡沫)和尼龍(例如繩索,長襪)。二甲苯用於多種植者(例如織物)。石油的未來用途儘管如此,它還是有強烈的渴望,希望限制我們對石油的依賴。它對全球政治,以及通過相關的二氧化碳排放對全球氣候的影響不穩定。乙醇和生物柴油等生物燃料一直在吸引很多關注,研究人員正在努力從植物和農業廢物中製造塑料。但是,替代方案將必須與石油相對較低的價格和石油衍生的燃料的高能密度競爭。此外,當前的農業實踐需要大量石油來駕駛拖拉機和送貨卡車,並製造一些農藥和肥料。拉里維說:“很有可能我們需要石油很長一段時間。”