阅读材料　石油及其加工产品

烷烃和环烷烃的天然来源主要是石油。石油是现代社会最重要的能源之一，也是有机合成工业的基本原料之一。石油的主要成分是烷烃，另外含有少量的芳烃和环烷烃、微量的含氧、含硫、含氮化合物。石油因产地不同而成分各异，我国及美国的原油主要成分是烷烃，俄罗斯产的原油中含有大量的环烷烃，罗马尼亚的原油成分介于两者之间，大洋洲产的原油中含有大量的芳香烃。

从油田开采出来的原油是棕褐色或暗绿色的黏稠液体，有臭味。原油须经过炼制才能作为燃料或化工原料使用。最简单的炼制方法一般是对原油进行分馏，根据产品的用途和组成不同而收集不同的馏分。

石油经过加工提炼，可得到下列四大类产品：石油燃料，润滑油和润滑脂，蜡、沥青和石油焦，溶剂和石油化工产品。

石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范围可以分为如下五种：

①点燃式发动机燃料，有航空汽油，车用汽油等；

②喷气式发动机燃料，有喷气燃料；

③压燃式发动机燃料（柴油机燃料），有高速、中速、低速柴油；

④液化石油气燃料，即液态烃；

⑤锅炉燃料，有炉用燃料油和船舶用燃料油。

润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长它们的使用寿命并节省动力。它们的数量只占全部石油产品的5％左右，但其品种繁多。蜡、沥青和石油焦是从生产燃料和润滑油时进一步加工得来的，其产率较少。溶剂和石油化工产品是有机合成工业的重要基本原料和中间体。

石油初步分馏（炼油）的主要馏分及其用途见表3-5。

表3-5　石油产品的组分及用途

但是，仅仅通过石油分馏是无法满足市场需要的，市场上需要大量的低分子汽油、煤油和其他相对低分子量烃类。目前，通过高温加热方法把石油的长链组分切断，使之变成小分子的烷烃，即裂化。通过裂化和铂重整工艺，可以从石油中获得更多的高辛烷值汽油。还可得到重要的化工原料，如乙烯、丙烯、丁烯等。

辛烷值较低的汽油馏分，在高温下经过贵金属催化剂（如铂、铼、铱）将其中所含的环烷烃及烷烃经过六元环烷脱氢反应、五元环烷或直链烷烃的异构化反应、烷烃的脱氢环化反应，以及芳烃脱烷基等反应，转化为苯、甲苯、二甲苯类、乙苯类等芳烃，以提供芳烃等化工原料或生产高辛烷值汽油。这种在重整反应过程中生成的汽油就叫重整汽油，由于其中芳烃含量高，可以作为高辛烷值汽油的调和组分。

辛烷值是汽油抗爆性的表示单位。将抗爆震能力很差的直链烷烃正庚烷的辛烷值规定为0.0，将基本无爆震的多支链烷烃异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的辛烷值规定为100。在规定条件下，将汽油样品与标准燃料（异辛烷与正庚烷）相比较，若两者抗爆性相同，则标准燃料中异辛烷的体积分数即是汽油的辛烷值。

一般，带支链的烷烃其辛烷值较大，抗爆震能力较好，即汽油的质量较优。烷烃通过裂化、异构化、铂重整后提高了产物的支链程度，从而提高了汽油质量。表3-6列出了一些常见烃的辛烷值。

表3-6　一些常见烷烃的辛烷值

为了提高汽油的辛烷值，过去常采用在汽油中添加四乙基铅［Pb（C2H5）4］的方法。由于铅有毒性，现在常采用甲基叔丁基醚［CH3OC（CH3）3］来提高辛烷值。