
编者注: 偶尔的一系列文章着眼于我们生活中的重要事物及其制成的化学反应。除了水,没有比石油更依赖人类的液体。它为我们的车辆增添燃料,加热我们的房屋,铺平道路,并用无数的消费产品填充我们的购物货架。美国能源信息管理局的最新数据,在美国消耗的大约85%的石油或原油。欧洲石油公司协会Concawe的技术协调员Jean-FrançoisLarivé说:“液态燃料是每个人都知道的,但是其他大量产品来自石油。”可以从油中提取的非燃料化合物清单是详尽的:汽车的润滑剂,道路沥青,用于屋顶的焦油,用于食物包装的蜡以及油漆,化妆品和化妆品的溶剂干洗产品。石化物还为广阔的全曼塑料和泡沫。早期用途石油已经使用了数千年。古老的巴比伦人用沥青建造了墙壁和塔楼,中国人为“岩石油”进行了钻探,以提供供暖和照明,拜占庭人将“希腊火”喷洒为燃烧武器。许多培养物还使用石油作为药用疗法,命名为“ St. Quirinus Oil”,“ Barbados Tar”和“ Seneca Oil”。我们的现代社会继续使用石油果冻作为皮肤软膏。石油在19世纪中叶成为一种有价值的商品,当时开发了化学蒸馏技术来将煤油与原油分开。精制煤油可用于灯泡,取代更昂贵的鲸鱼油。实际上,煤油市场激发了美国的第一次石油繁荣 - 正好始于150年前的宾夕法尼亚州西部。然而,在1919年,煤油的产量超过了汽油,这是石油的另一种衍生物。从那以后,石油行业的命运主要是由于汽车的普及而推动的。几乎90%的运输能源来自石油衍生的燃料。化学potpourri石油不是一个分子,而是成千上万的分子的混合物,其中最重要的是碳氢化合物。这些是被氢原子包围的碳原子的链或环。碳和氢原子之间的键储存了大量的化学能。当燃烧碳氢化合物时,这些键断裂以形成二氧化碳和水。 Larivé告诉LiveScience:“借助碳氢化合物,您可以携带大量能量,这使它们对运输燃料有吸引力。”尽管汽油占美国所有石油生产的几乎一半,但现代的炼油厂却出现了各种燃料和特种油。首先将石油在锅炉中加热,以将较小的沸点与较大的碳氢化合物的较小的碳氢化合物分离,沸点高。各种蒸馏液的特征是其成分碳氢化合物中的碳原子数量: *石油气由1至4个碳的分子组成,包括甲烷,乙烷,丙烷和丁烷。它用于加热,车辆燃料(作为所谓的液化石油气)和化学原料。 * Naphtha是分子的混合物,范围为5至9碳。它在油漆和木制抛光等产品中被用作溶剂,也可以将其混合到汽油中。 *汽油是分子的组合,主要6至11碳。其中,具有7个碳的亨普坦会导致不良发动机敲击,因此炼油厂试图将更光滑的辛烷值与8个碳混合在一起。 *煤油每个分子约10至18碳,现在大部分用于制造喷气燃料。 *柴油由大约12至24碳的碳氢化合物组成。它可以为汽车,火车和重型机械供电。 *润滑油来自较重的分子,含有20至50碳。 *燃料油每个分子的含量约为20至70碳,在电站和船锅炉中找到了用途。 *残留物是由30或更多碳组成的分子组成的室温固体。这些包括沥青,焦油和蜡。另一个剩余的是富含碳的“可口可乐”,它可以用作燃料或耐热电极。炼油厂不必简单地与大自然在石油中提供的碳氢化合物的混合在一起。有几种化学过程可以将一种碳氢化合物变成另一个碳氢化合物。例如,“破裂”涉及将较大的碳氢化合物分解为具有热或催化剂的较小的碳氢化合物。石化化学除了具有高能量密度外,碳氢化合物的长链也是构建更复杂分子(例如塑料和药物)的好基础。拉里维说:“石油是现成的和半就已经制造的分子的重要来源。”两种主要的石化物类别是烯烃和芳香族。这些分子具有“不饱和”的碳键,使它们可以钩在长链中,称为聚合物。烯烃(例如乙烯和丙烯)是由石油气体或较大碳氢化合物的破裂形成的。乙烯用于制造聚乙烯(例如购物袋)和乙烯基(例如座椅,壁板,记录)。丙烯用于制造聚丙烯(例如僵硬的包装,家具)和异丙基(摩擦)酒精。芳香剂是环形烃,例如苯,甲苯和二甲苯。苯用于制造多层牙齿(例如塑料器皿,泡沫聚苯乙烯)。甲苯用于制造聚氨酯(例如家具泡沫)和尼龙(例如绳索,长袜)。二甲苯用于多种植者(例如织物)。石油的未来用途尽管如此,它还是有强烈的渴望,希望限制我们对石油的依赖。它对全球政治,以及通过相关的二氧化碳排放对全球气候的影响不稳定。乙醇和生物柴油等生物燃料一直在吸引很多关注,研究人员正在努力从植物和农业废物中制造塑料。但是,替代方案将必须与石油相对较低的价格和石油衍生的燃料的高能密度竞争。此外,当前的农业实践需要大量石油来驾驶拖拉机和送货卡车,并制造一些农药和肥料。拉里维说:“很有可能我们需要石油很长一段时间。”