环烷油概述

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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。左图就是一个示意图，环烷油主要是由一个或多个饱和环状碳链为主体，

其上再连接若干支链。

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：

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”。

3、关于原油：

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：

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。

5、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。

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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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。

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。

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。

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，是由于苛刻的地址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。

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用途1：生产变压器油

自从输电变压器发明以来，专家们就一直在努力寻找一种既能

满足变压器的绝缘、冷却等要求、又能长期稳定工作，价格便宜的

介质，经过长期的努力，最后公认环烷油是一种最佳的选择。所以

目前全球的变压器油制造商，特别是大型跨国公司，所生产的变压

器油无一例外地采用环烷油制造。由于环烷油原料相对较少，所以

也有少量的制造商使用中间基原油或石蜡基原油制造变压器油，但

是这种非环烷油制造的变压器油，在使用性能方面存在不足，如在

寿命、抗氧化、抗析气等方面仍然存在问题，所以这种非环烷油制

造的变压器油仍然只在小范围内使用。曾经有人提出口号：

环烷基变压器油，是最安全最经济的选择。

对于环烷油来说，它是一种饱和烃，没有毒副作用，所以环烷油在橡胶行业得到了日益广泛的应用，又由于环烷烃的环状结构，在物理性能上又赋予它部分芳烃的性能，所以环烷油作为橡胶油已经成为一种最理想的原料。选择橡胶油时，环烷基系列橡胶油已经成为最理想的橡胶油。用途2：生产橡胶用油

所谓橡胶油，只是一种通称，在具体的使用场所，有不同的称呼。在合成橡胶厂，为改善橡胶的某些性能，需要将矿物油充入合成橡胶中，因而将它称为橡胶填充油。对于橡胶制品制造厂，是生产各种各样的橡胶制品的下游企业，他们往往将橡胶用油称为橡胶操作油、橡胶加工油、橡胶软化剂等等。无论怎样称呼，我们可以将它们统称为橡胶用油，简称为橡胶油。

环烷油是制造橡胶油的理想原料，合成橡胶中，橡胶链状结构中通常含有苯环结构，根据相似互溶的原理，芳香烃油应该是理想的橡胶油，事实也是这样，在橡胶轮胎制造中，往往就使用芳烃油，其次就是环烷油，环烷油与橡胶之间也有较好的相容性。但由于芳烃油是一种毒性强的物质，凡是与人体密切接触的物品都不能使用，多环芳烃还是一种强烈的致癌物质。随着人们对健康、安全、环保的呼声日益高涨，对于芳烃油的使用限制会越来越多。目前西方发达国家，已制定了各种各样的限制措施，禁止使用含有芳香烃的油品。

用途3：生产冷冻机油

对于制冷压缩机用的冷冻机油，由于工作的特殊性，要求冷冻机油既要有很低的倾点，通常倾点要小于-30℃，还要求冷冻机油与冷媒之间能够互溶，产品的化学稳定性极好，能够与压缩机同寿命，这些苛刻的要求，目前在矿物油中，只有环烷油有能力达到。另外有些合成油也可以达到。因而环烷油成为制造冷冻机油的主要原料，在目前市场上的矿物油型冷冻机油，无一例外地都是环烷基冷冻机油。其它类型的矿物油虽然也可以制造出很低的倾点，但它们与冷媒之间的互溶性差，无法在压缩机系统内正常循环而可能导致严重润滑故障。所以环烷油主要用途之一就是用来制造冷冻机油。