环烷基润滑油解析

黄浩轩

我们目前所能得到的环烷油，都是来自天然的矿物油——环烷基原油。只有很少的环烷烃来自人工合成，如环己烷来自苯加氢饱和后的产物，但是苯这种烃几乎也是来自石油，所以环烷油的来源是由特殊的环烷基原油加工而制得。
环烷基原油来自天然石油，但在天然的石油中环烷基原油所占的份额较少。因为环烷基原油的形成需要复杂而特殊的地质条件，所以产量不多。
原油通常被认为是远古时期生物被埋藏在地下以后，在压力、温度等作用下逐步发生分解、聚合等化学反应后生成。但因各出产原油区块的地质条件不同、埋藏深度不同、形成年代久远不同，因而采到的原油性质就不同。世界上的原油千差万别，但专家们通过归纳、分类，大致认可了将原油分成石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油三种。
其中对于环烷基原油而言，通常是因为地下的原油形成的历史较久远，又恰逢地质条件发生变化，油层被逐渐抬升到离地面较近的位置，因而有机会与水、氧气、微生物等接触，致使原油中不太稳定的组份逐渐发生了氧化、聚合、形成了新的较稳定的组合，而其中的链烷烃又被微生物吞噬，这样的原油就成为环烷基原油。比如环烷基原油的粘度较大，埋藏深度较浅就是这个原因。如许多生产环烷基原油的油田，部分油头都自然露出了地面，例如克拉玛依环烷基原油，就有少量自然流出地表。
' {9 a. i* S) E埋藏较浅的原油，经过微生物、水、氧等作用，逐渐氧化、缩合、微生物脱蜡等作用，较容易反应的产物逐渐转化成沥青和胶质，剩下的是异构烃、环烷烃、芳烃等，这就是所谓的环烷基原油，从这个意义上说，环烷油通常具有较好的抗氧化安定性及化学稳定性。
埋藏深度在1000～3000米的原油，在漫长的地下储存期间，仍然会发生部分氧化、缩合等化学反应，于是形成了所谓的中间基原油，由于藏油条件稍好，所以缩合、氧化、脱蜡成份较少。这主要原因是中间基原油的埋藏深度的地质温度，通常都超过了微生物能正常繁殖的条件，所以石蜡组份绝大多数都被保存了下来，因此中间基原油的石蜡组份较多，凝固点仍然非常，其性质处于环烷基和石蜡基之间。
埋藏深度在2000～8000米之间的通常是石蜡基油，由于埋藏条件最好，所以原油最轻，轻组份所占比例高，是生产汽油、煤油、柴油的理想原油。石蜡基原油以正构烷烃为主，具有典型的石蜡基性质。
! d5 B: X! Y) w+ c以上所述只是一般情形，实际油田产出的原油，因各自的地质条件千差万别，情况会各不相同，但仍然可以把它们分成三类原油：石蜡基原油、中间基原油、环烷基原油。
; {0 e% X% z2 w+ L综述：环烷油是从环烷基原油中提炼出来的、由于环烷油具有天然的具有饱和环状的稳定结构，大自然能够形成天然环烷油的原因，是由于苛刻的地质条件将原油中稳定性较差的组份自然淘汰后，余留下来的就是稳定性能优秀的组份，有如大浪淘沙的结果。因而环烷油在实际石油产品中，资源较少，所以环烷油所占的比例较少，只有少数的工厂在专业提炼环烷油，但环烷油是一种不损害健康的安全产品，既具有芳香烃的部分性能，又没有芳香烃的毒性。
1、环烷油的分子结构
环烷油是以环烷烃为主要组份的混合物，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。
2、环烷油：
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，外观呈油状液体，所以称为环烷油。也可以用如下的方法来理解：
* U7 N; `: L% u+ u4 w( ]/ A环——指构成烃分子的碳链为环状，烷——烷烃的称谓，意指其碳链为饱和链，不含双键结构。油——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”。
8 V+ v5 W4 [4 \. D) `; d3、关于原油：
& A- g/ @, S7 x7 h4 c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，因为原油不是单纯的碳氢化合物，而是分子结构复杂的、数量多得无法知道的混合物，我们只能叫它原油。
4、环烷基：
& J% A: f, j& w; w  H/ B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，也可能是多种环连接在一起的多环结构。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，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、冷冻机油、橡胶油等等。所以，“环烷基”乃一种属性称谓也。
8 {$ m: n1 |9 B0 K" c5、综述：
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，如中国生产环烷基原油的主要油田是克拉玛依油田，所以中国的专业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。
9 Y8 H! P$ u3 \+ _% u. V' [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。
中国石油克拉玛依石化公司，就是中国专业加工环烷油的工厂，从1958年建厂到今天，已经有了专业加工环烷油45年的历史。按照克拉玛依油田环烷基原油的可开采量计算，现有的环烷基原油至少还可以稳定开采60年。
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