一般讲，石油的颜色从棕色到黑色都有，比如我国玉门原油是黑褐色，大庆原油是黑色的，四川盆地开采出来的原油是黄绿色，塔里木的石油比较复杂，有黑色的，也有淡黄色的。如果洞察石油内部，它是一个成员众多的丰富多彩的“大家庭”。
其实，石油内所含的元素种类并不多，按重量计算，碳元素占83%～87%，氢元素约为12%～24%，这两种元素合起来，可以达到石油总重量的99%。其余的是硫、氧、氮和微量的氯、磷、钾、钠、铁、镍等十几种元素。
虽然石油的主要化学成分很简单，但它是由上述元素构成的许多化合物的复杂混合物。人们迄今依然无法完全弄清楚石油内究竟含有多少种化合物。由碳元素与氢元素结合而成的化合物叫做碳氢化合物，是石油中最主要的有机化合物，简称为“烃”，它的含量可以占到石油的97%～99%。若按烃类物质的碳、氢原子结构划分，大体上可以分为四类：烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃，还有少量的含硫（如硫醇、硫醚、噻吩）、含氧（如环烷酸、苯酚）、含氮（如吡咯、吡啶）之类的化合物。
当石油“大家庭”所处的环境发生变化时（如温度、压力改变或加入其他的化学药品），这个“大家庭”中烃的成员就会发生变化。比如，小的烃分子会“手拉手”地聚集成大的烃分子，相反，大的烃分子会“分手”变成小的烃分子，同时也会形成原来石油中少见的烯、炔等烃分子。
由于烃类分子大小不同，它们的沸点也不同，分子越小的，沸点越低。含碳原子仅有1～4个的是小分子，它们呈气体状态，含有5～16个碳原子的是液体状态，含16个碳原子以上的是大分子，是固体。在石油这个“大家庭”中，充斥着大大小小的烃类分子。
既然石油“大家庭”是这么一种混合体，那么人们就可以用先进的现代化技术把其中的各类“成员”分离出来，变成成千上万种产品，目前有两大类方法。
第一类方法是把石油“大家庭”拆开（图53）。
图53 原油加工图
图54 石油产品温度范围我们知道，每一种物质都有自己的沸点，比如在一个大气压下，水是100℃,甲烷为-161℃，苯是80℃。一般石油的沸点在30～600℃左右。石油内烃类分子的沸点随碳数的增加而升高。例如，含有5个碳的烃（戊烷），只要加热到36℃就会沸腾；而含有12个碳的烃（称为十二烷）则需加热到216℃才可沸腾。这样，把石油加热后，就能按各类烃沸点的高低不同依次把它们蒸发出来，加工石油的炼油厂利用的就是这个原理（图54）。
石油产品温度范围注：表中所示沸点范围不是绝对的，在生产中常常根据具体情况和产品质量要求，会有一定的变动。
油 品 沸点（℃） 碳原子数 理想的组分车用汽油 79～200 C4—C11 芳香烃、异构烷烃车用煤油 200～300 C11—C16 烷烃、环烷烃航空煤油 60～280 150～280 C5—C15 C8—C15单侧链环烷烃、异构烷烃轻柴油 200～350 C11—C20 烷烃、环烷烃中质润滑油轻质润滑油400～470 300～420 C25—C35 C15—C26少环侧链烷烃类重质润滑油 >470 >C35在通常情况下，石油被加热到350℃时送入常压分馏塔，其中沸点较低的烃，立即被汽化上升，经过一层一层的塔盘直达塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的，所以，当石油蒸气自下而上经过塔盘时，不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。这样就使石油“大家庭”中烃的成员实现了第一次“分家”，人们即可获得不同的产品。塔底未能分解的是沸点高的重油（又叫蜡油）。
但是，人们从第一次“分家”中获得的产品数量十分有限。就中国的石油组分来说，一般可以获得25%～40%的直馏轻质油品和20%～30%的蜡油。也就是说，炼制100吨石油，只能获得25～40吨的轻质油品和20～30吨蜡油。剩下的渣油虽然可做燃油，但也是一种浪费（图55）。
图55 常减压蒸馏流程这就需要采用第二类方法：用裂化和精制的方法改造石油“大家庭”。主要方法有“热裂化”、“催化裂化”和“加氢催化”3种裂化方法，就是靠加热、加入催化剂和加入氢气使重油中的主要成分长链烃变成短链烃。这样就会使石油“大家庭”中增加许多低分子烃类的新成员，这不仅可以增加轻质油产量，而且是当今石油工业制取烯烃的重要途径（图56、图57）。
图56 催化裂化原理流程
图57 加氢裂化流程此外，人们还采用清除石油“大家庭”第一次“分家”后所得产物中有害成分（如硫化物）和对石油“大家庭”中的烃类有“分”有“合”的措施，获得大量而重要的化工原料和产品。比如利用化学上的聚合反应使许多短链烯烃连接起来，形成十分有用的高分子化合物等。
人们就是通过对石油“大家庭”的第一次分家和以后对石油“大家庭”的一系列改造、变更等方法，使石油真正变成了工农业、国防建设和人们生活中的“黑金”。
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