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除了顏色,無色原油和黑色原油有啥不同

2020年06月23日07:54 | 來源:科技日報
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近日,中國石化勝利油田在山東省東營市北部淺海海域首次開採出無色、清澈、透明、含水為0的高純度原油,業內一般稱其為“白色石油”。

無色原油是怎麼形成的?跟普通原油最大區別在於哪?就此問題,中國石化勝利油田勘探開發研究院地球化學研究室主管師王秀紅向科技日報記者做了解讀。

無色原油是如何形成的

關於原油的形成,學術界曾存在很大分歧。一種說法認為原油來源於無機物的合成,在地底深處高溫、高壓條件的岩漿中,二氧化碳、氫氣等無機物經過漫長的碳化無機物反應合成原油。

而另外一種觀點則認為,原油的生成來源於有機物。據了解,幾乎所有的已知油田都是在沉積岩中發現的,而沉積岩中可以見到化石等豐富的生物遺跡。此外,研究者通過實驗發現,生物體中的蛋白質、碳水化合物、脂肪在一定條件下可以形成與原油中碳氫化合物類似的物質。由此,“有機說”成為了目前學術界關於原油形成的主流觀點。

在大多數人的認知裡,原油多為黑褐色的黏稠物質,為何這次開採出的原油是透明無色的呢?王秀紅表示,無色原油就是不含或少含膠質、瀝青質的油,一般為凝析油。凝析油在地下儲存的時候,由於地層壓力大、溫度高,它們往往轉變為氣態或以小液滴的形式溶解於氣體中,即以天然氣的形式存在,被稱為凝析氣。在被開採出地面的過程中,壓力和溫度不斷降低,凝析氣凝結成液態原油被採出地面。

據王秀紅介紹,目前有3種情況可能形成無色原油:無色原油地下分異形成,油藏內部流體按照密度差異,自上而下形成氣頂、油柱和底水的分布差異,聚集成藏的、易於流動的輕質部分匯聚成為凝析氣﹔還有可能是地下相對密閉環境中,生成的原油如果未能及時排出,在高溫高壓條件下會裂解,導致輕組分增多,生成天然氣等組分,凝析氣也會同時出現﹔此外,還有一種情況是,因為天然氣具有分子小、流動性強等特點,不同來源的天然氣易於向同一空間內充注成藏,開採后也會出現凝析油。

事實上,這並非是無色原油首次出現,在此之前,美國加利福尼亞、羅馬尼亞和印尼的蘇門達臘均產出過無色原油。據了解,無色原油可直接用作燃料,相對普通黑色原油而言,具有更高的利用價值。

顏色一定程度可反映原油品質

常見的原油有紅、綠、黑、棕等多種顏色。那麼這些顏色主要由什麼因素決定?通過顏色能判斷原油品質的好壞嗎?

王秀紅告訴科技日報記者,原油一般有4種族組分,即飽和烴、芳烴、膠質和瀝青質。其中,飽和烴是沒有顏色的,芳烴是黃色的,膠質、瀝青質是褐色、黑色的,原油的不同顏色主要與其所含的芳烴、膠質、瀝青質比例不同有關。王秀紅指出:“顏色越深,就意味著膠質、瀝青質含量越高,從原油作為燃料的角度來說,這兩種成分屬於雜質,所以人們會憑經驗認為,原油的顏色越深,品質就越差。”

過去人們一度通過顏色判斷原油品質,甚至還通過品嘗來判斷原油品質好壞。品質不好的原油硫含量比較高,帶有酸味,通常還會具有較高的二氧化碳含量,煉化過程復雜,使用起來也不安全環保。現在人們通過API比重(石油密度的一種量度,API度越大,原油的相對密度越小,價格也就越高)來分辨。

那麼不同品質的原油,是否需要不同的提煉工藝?

王秀紅表示,原油提煉的基本方法很多,例如蒸餾法,是利用氣化和冷凝的原理,將石油分割成沸點不同的各個組分,越輕質的成分,沸點越低,就先分餾出來,這部分油的品質最好﹔此外,常見的還有裂化法,是在一定條件下,令重質油的分子結構發生變化,可增加輕質成分的比例。

王秀紅強調,無論是哪種提煉方法,得到的都只是成品油的餾分,其后還要通過精制和調合等程序,加入添加劑來改善其性能,達到產品的指標要求后,才算是得到成品油料。

據了解,不同顏色的原油,因為膠質、瀝青質的含量不同,提煉過程的具體操作也略有區別。一般而言,這種差別主要體現在加工的工藝與裝置上,例如,加工輕油的煉廠很難加工重油,因為缺少如延遲焦化等重油提煉裝置。(王延斌 徐永國 朱向前)

(責編:趙竹青、呂騫)

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