环烷油是以环烷烃为主要组份的混合物,因为这种混合物有着数不清的各种结构不同的分子,所以它没有统一的分子式,而只能用一个有代表性的模型来代表。下图就是一个示意图,环烷油主要是由一个或者多个饱和的环状碳链为主体,其上再链接若干支链。其中的环状结构可能会有多个环组成,构成这个多环的分子中还可能会有一个或几个芳香环,多个饱和环。以目前人们对石油结构的认识,还无法准确描绘出组成石油的大部分分子的分子结构。
环一一指构成烃分子的碳链为环状,烷一一烷烃的称谓,意指其碳链为饱和链,不含双键结构,即完全饱和的烃。油一一对粘性液体状态的称呼。所以“环烷油”的名称是对环烷烃类混合物的一种简称,环烷油通常来自天然的矿物油,专业上也称其为“环烷基矿物油”或“环烷基油”。
环烷油是对饱和环状碳链结构烃类的一种通俗称呼,专业语汇中通常称为环烷基油。由于其主要特征是分子中有一个或多个饱和环状碳链结构,外观与所有石油产品没有多少差别,都是呈油状液体,通常人们就称它们为环烷油。也可以用如下的方法来理解:
石油烃分子碳型结构图及碳型分析计算
从上图不难理解,当环烷碳的比例达到36%时,就是环烷烃含量较高的产品,天然产出的环烷油,肯定会含有一部分芳香烃,但是经过加氢处理后,能够利用催化剂的作用,让氢原子加到芳香环上去,使芳香环转化为环烷环,或者是加氢后使芳香环开裂成为链烷烃。
原油也称为石油,是对未经加工的天然矿物油的统称,意为未经加工的原始石油。原油是一种非常复杂的混合物,直到今天人们仍然无法准确知道其组成,无法知道原油有多少种类的分子结构,而且不同地点出产的原油,其组成有很大的差别,即使同一油田,也可能出产数种不同的原油。因而人们只能大致地将原油分为石蜡基、中间基和环烷基原油三种。人们按照构成原油碳氢化合物的种类,大致把原油中的烃类的成份分为直链烃、异构烃、环烷烃、单环芳香烃、稠环芳烃、胶质、沥青质、杂环化合物等。即使是当今世界最权威的专家也无法告诉你,原油的分子结构是怎样的,因为原油不是单纯的碳氢化合物,而是分子结构复杂、数量多得无法分清楚的混合物,我们只能简单地叫它原油。
环烷基的称谓是石油行业对某些具有特殊结构的天然矿物油的一种称呼,通常是指在这种石油中,含有大量的饱和环状碳链结构分子,它们可能是五元环、六元环,也可能是多秧环连接在一起的多环结构,还有部分环烷环与芳香环相联的混合环结构。如果这种环状结构的分子达到一定的比例,石油行业就通常称它们属于环烷基,到底环烷烃含量达到多少就可以称为环烷基油?按照行业的习惯当某种原油不含石蜡,倾点低,其碳型结构币环烷碳含量达到35%以上时,通常就可以称为环烷基油。因此在石油专业的文献中,就会经常出现如环烷基原油、环烷基馏份油、环烷基润滑油、环烷基变压器油、环烷基冷冻机油、环烷基橡胶油等等。所以,“环烷基”乃一种属性称谓也,表示该类型石油产品中环烷烃含量占有较大的比例。
综上所述,环烷油是一种来自天然矿物油中的环烷烃物质。既是饱和烃,也是环状结构烃。环烷油的来源,只能是从环烷基原油中提取,没有环烷基原油就一定不会有环烷油。所以在中国生产环烷油的工厂,一定是建在出产环烷基原油的油田附近,如果一个环烷基油加工厂远离油田,它在收集环烷基原油,运输环烷基油,并达到经济加工规模,稳定环烷基原油供应等方面都会遇到较大的困难,因而世界专门加工环烷基原油的炼厂屈指可数,一方面是环烷基原油数量稀少,另一方面是保持环烷基原油的纯度有困难,第三是专门运输环烷基原油需要专用的系统,这三个原因就造成环烷基油产品的珍贵和稀少。如中国生产环烷基原油的主要油田是克拉玛依油田,这里出产质量优良的环烷基油,其次在辽河、大港也有少量出产,这些地方概因上述产、储、运、炼四大系统无法同时达到独立运行的条件,因而限制了他们难以长期稳定生产环烷基油产品。所以目前中国最专业最具规模最稳定的环烷油加工厂就建在克拉玛依。克拉玛依油田也是中国最早开发的成规模的油田。
通常由于环烷基原油的粘度大,不便于长途管道输送或运输,所以加工环烷油的炼油厂通常都会建在靠近开采原油的油田附近,不具备这些条件的炼油厂,通常不会生产环烷油产品。
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