中油原油炼制(轻油重油)

與實用性、以及工作環境與環保等等，做適當的選擇與合理的組合。以上石油煉製過程簡圖中只列出煉油 的過程，但實際上每一個煉製方法都還有許多不同的專利方法 (know-how) 可以選擇，所以說是相當複雜 的。
石油不是「油」？
「石油」的英文名稱為 Petroleum，是由 Petra Oleum 所得，原義為 Rock Oil，是岩油之意。 根據大英百科全書敘述「石油是烴類的複雜混合物，以液態、氣態、固態的形式存在於地球。」只是一般 多呈液體狀，因此，我們通常將這未加提煉前的液態石油，泛稱為「原油」 (Crude Oil)。 原油組成的物質並不固定，各地出產的原油成份差異頗大，因此，其顏色、重量也不相同，從白色、棕色、 綠色、黃色，以至於深黑色皆有，比重則由○‧八到一‧○。 不過原油主要由碳 (八三~八七%)、氫(一~一四%) 所組成，其他尚有少量的氮 (○‧一~二%)、氧 (○‧○五 ~一‧五%)、硫 (○‧○五~八%)，以及金屬 (○‧○三)。
分餾塔是石油煉製的主要設備，負有將混合的油料分離，或將成品的純度提高的任務。它是怎樣達成這項 任務的呢？簡單的說明如下： 當油料被加熱後，油氣上昇與上一層的液體作一密切的接觸，在接觸中，油氣內較重成份凝結成液體往下 流，較輕的成份則又被汽化，繼續往上飛昇，如此不斷的凝結、汽化作用，就可達成分餾的任務了。分餾 塔依操作的角色可主要區分為五部份：塔頂成品部份、精餾段部份、汽提(加入蒸汽提出較輕質的碳氫化合 物)段部份、再沸器部份及塔底成品部份，較輕的油氣由塔頂出來，較重的油料由塔底流出。 分餾塔的設備結構外部是一座直立式圓筒型的鐵塔，高低大小不一，在塔身有人孔以便進入清理檢修，有 孔洞與管線連接以便油料的進出：內部則是多層的分餾板，板面上有許多孔洞或間隙，以便油氣上昇通過， 又依操作需要有很多種形式，例如泡罩式板、篩孔板及單一流向板等。
學品需用特殊的方法生產而外，一般仍是應用分餾板和精餾塔，來分離出油品中的不同成分。 由於原油成分複雜，我們不可能用直餾方法直接由一噸的原油中煉出一噸的汽油，其中只可能有 20~25% 的汽油成分，以及 7~17% 不等的煤油或柴油，其餘極大部份都是蒸餘油。 直餾蒸餘油中，含有高沸點的潤滑油成分以及石蠟等，可以在真空的環境中在作蒸餾 (Vacuum Distillation)，以穫取重柴油、粗製潤滑原料油等，而餘下就是真空蒸餘油 (Vacuum Tar)。 分餾塔各部分解
●加氫脫硫 通常以觸媒使氫與油料反應，一方面可減低油料中所含的硫分，使油料變成高品質的飽和烴，同時還可脫 除其中的氮及金屬，並可生產副產品硫磺。
觸媒 觸媒是煉油工業的大英雄，因為它可使化學反應加速進行，或使不可能的反應變為可能，而本身在反應前 後卻沒有變化。
目前在煉油工業使用的觸媒種類非常多，僅舉數例說明如下：
原油煉製
石油是由地底下開採出來的，因為它是煉油的原料所以也稱為原油。由原油煉製出來的石油產品，有氣 體、有液體、也有固體。 由地底下開採出來的原油，多數都是帶有異臭的黑褐色液體，除燃燒外不具有實用價值，要經過一連串的 加工製造過程，這就是石油煉製或簡稱煉油。 石油煉製過程簡圖
煉油的目的簡單的說有以下幾個要點：
●溶劑萃取法 如果想從石油中除掉沒有用的成分，或提取特別的成分時，可使用溶劑萃取法來精煉。使用溶劑萃取出來 的叫做萃取油，剩餘的部分叫做萃餘油。溶劑萃取法最主要使用於芳香烴工場，從重組油、及裂解汽油翠 取並分離出苯、甲苯及混合二甲苯等帶有芳香味道的芳香族石油化學原料。 此外以溶劑萃取法製造潤滑油、及白土處理法 (Clay Treatment)、吸附法 (Absorption)、結晶過濾法等物理 分離方法，在石油工業界也都很常用。
●重油裂解 將蒸餘油或重油經減黏及焦化製程，轉製成較輕質及價值較高的產品，一般也是使用加熱裂解法。
●觸媒裂解 利用觸媒將製氣油裂解成汽油，以取得較多量的輕級油料。通常用矽鋁土或沸石為觸媒。
●重組
利用加熱、加壓、加氫或觸媒的作用，將汽油餾分中的分子結構改變，使其成為異烷烴、環烷烴或芳香烴， 以提高其辛烷值，就可以充分符合今日交通車輛的要求。經重組所得的汽油。稱為重組汽油又可分為熱重 組、聚合重組及觸媒重組等三種不同方式。
●異構化 就是不改變烴分子所具有的碳與氫原子數，但將分子重新加以排列成另一種結構來提高辛烷值，這個反應 叫做異構化。異構化也要使用觸媒來幫助產生反應。
●烷化 煉油工業的烷化，專指以低分子量的烯烴與異烷烴作用，形成高分子量異烷烴的反應，在高溫高壓且不使 用觸媒劑的情形下進行。如果利用硫酸或氫氟酸則可進行低溫烷化。烷化後的油料稱為烷化油，其辛婠質 很高，主要用來摻配航空汽油及高辛烷質值車用汽油。
石油副產品 1.硫磺： 原油中都含有硫份。不同產地的原油，其硫含量也不同。為了減低成品中的含硫量，防止設備腐蝕；必須 在煉製過程中，將其先變成硫化氫氣體加以回收，在送至硫磺回收工場產製硫磺。硫黃的主要用途包括製 造硫酸、化學肥料、漂白劑、橡膠工業、農藥或製造炮竹及煙火等。
2.合成氣與一氧化碳： 若將殘渣油在高溫、高壓下作部份氧化、氧化以生產氫氣時，會產生合成氣與一氧化碳副產品。合成氣主 要供應生產甲醇；一氧化碳主要供應醋酸原料用。
●分離 將混合原油中的多種石油產品，一樣一樣取出來。
●除去雜質將原來存在於原油中的雜質，或對個製品在利用上有妨礙的物質除去。
●改善性能 將石油產品處理改善，使其更具有實用性。
石油煉製的方法，是由工程師與研究人員應用化學和物理的原理、以及高度的機械技術，一步一步研究發 展出來的。可運用的煉製製程的方法雖然很多，但一個煉油場必需考慮原油的來源與性質、產品的經濟性
上，而成為一個較大分子的烷烴；如丙烯或丁烯與異丁烷會發生反應產生異庚烷或異辛烷，其辛烷值均非 常高；其目的為摻配航空汽油及高級車用汽油。主要成份為硫酸或氫氟酸。
一向騎的好好的腳踏車最近總覺得有點兒不對勁，小楷學爸爸在輪軸點了一些油以後，居然騎起來就輕很 多了，這就是潤滑油的妙用。 我們所用的各種交通工具如腳踏車、機車、汽車、飛機、輪船，以及各種家庭用或工業用機器，如電風扇、 縫衣機、馬達、發電機、蒸汽機、壓縮機、冷凍機、耕農機等等，都必需使用油來減低摩擦、增加潤滑， 而這些油我們就統稱之為潤滑油，也有人稱它做機油；如果是半固態的就稱為潤滑脂。
如果你把一個冷的飯碗覆在燒開的一鍋水上，水氣就會附在碗裏冷凝成為水滴，這是我們小時後都玩過的 一種遊戲。複雜的石油煉製其實基本上就是將這種理論反覆運用而已，因為將各種混合液體體加熱以後， 沸點 (Boiling Point) 較低的成分就會先蒸發，其蒸汽當然也會先被冷凝成液體。這就是蒸餾 (Distillation) 的最簡單原理。 原油分餾原理圖解
石油腦經去醇酸處理後，可作為汽油及航空燃料油使用；輕石油腦也可經媒組反應後產生高辛烷質的汽油 或石油化學原料，為苯、甲苯、二甲苯的主要來源；還可以經裂解反應產生乙烯、丙烯、丁烯、戊烷、芳 香烴及碳煙；或經過加氫裂解反應，生產汽油及液化石油氣。
重油一般指燃料油或燃料油與柴油混合而成的中間油料。
重油直接產品可概分為漁船用油及鍋爐用燃油兩種。經過處理後則可生產潤滑油、柏油、石油焦、汽油、 液化石油氣、一氧化碳、合成氣、氫氣及丙烯等。
1.重組煤油；使分子結構為直鏈式的烴發生脫氫、異構化、裂解、環化後產生重組油：其目的為增加芳香 烴的產量與摻配高級汽油。主要成份為鉑、錸金屬。
2.加氫脫硫觸媒：使油料中的硫份與氫氣發生反應，產生硫化氫使其容易除去；其目的為提高油品品質， 減少燃燒後硫化物對環境的不良影響。主要成份為鈷、鉬、鎳等金屬。
石油是一種很複雜的碳氫化合物，將原油經一連串煉製過程後，可產生不同用途的各種油料產品，蒸餾就 是應用最廣的一種煉製方法，也是煉油工業中最基本的物理分離方法。 原油經過蒸餾的過程可以依不同沸點分餾成燃料氣、汽油、煤油、柴油、重油等油料，再經過進一步的處 理，就可作為成品供應市場：也可送往相關的下游工場做為進料，生產各種石油產品。 其實，蒸餾仍然無法將原油內各種不同的成分完全分離，只是基於經濟上的原因，除了純度較高的石油化
根據美國石油學會的分類，由原油煉製出的石油產品，已達兩千多種，一般可以分為： 氣體類石油產品 如天然氣、液化石油氣、甲烷、乙烷、丁烯等。 燃料石油產品 如氣油、煤油、柴油、航空燃油、魚船用油、鍋爐用油、燃料油、以及石油焦等。
潤滑油脂類產品 如車用機油、齒輪油、家庭用機油、通用機油、冷凍機油、多效滑脂等。
●裂煉法 為使汽油的產量增加，可將重質的油料如柴油、蒸餘油等裂煉成汽油，也就是將分子量較高的分子分解成 較小的分子。石油裂煉的主要目的，一為增加汽油產量，一為製造石油化學工業的主要原料如乙烯、丙烯、 丁二烯等等。石油裂煉又可稱為石油裂解，一般又可分為三類：
●輕油裂解 以石油腦為原料，主要產品為乙烯、丙烯、丁二烯、芳香烴及裂解汽油。不使用觸媒，而是以水蒸汽加高 溫使其分子結構改變(裂解)。
除了蒸餾以外，煉製原油的方法中，還有幾種物理分離法，其中比較重要的如下： ●原油脫鹽法
由各地油田所採取的原油中，多少都含有一些無機鹽類，含量由每千桶原油含數磅到含一千多磅不等。這 些鹽分如果不先除去，會在蒸餾過程中沉積在加熱爐或熱交換器上，不但使加熱效果減低，而且可能使設 備腐蝕。一般脫鹽的方法是先將原油預先加熱，再加入一定量的水一起攪拌。當原油和水乳化以後，導入 高壓的電場，可使含有鹽類等不純物的水層和油層分離。如此便可以除去原油中的各種鹽類、雜物及金屬 等，脫鹽率可達九成以上，另外也可加入化學藥劑 (解乳化劑 De-emulsifier)以破壞乳化，使水層和油層分 離。
在「蒸餾」一節中，我們曾經說過，一般原油經直餾後約有五分之一到四分之一的汽油餾分，以及一定比 例的煤油餾分.....等等，但在汽車、飛機等交通事業發達的今天，汽油用量的需求越來越大，對品質的要求 也越來越高，相反的，某些油品的需求量卻越來越低。因此，石油工程師們就利用各種化學反應法，將利 用價值較低的油品改便成利用價值高的產品，或直接用來改良石油產品的品質。