重油（heavy oil）又被稱為燃料油，是一種石油產品，指的是石油蒸餾過程中除去汽油、柴油等輕質油品后剩余的油類。重油最初是通過蒸餾過程中分離出來的，通常被視為汽油和柴油等輕質石油產品的副產品。
重油的主要成分是碳、氫、硫、氮和一小部分微量物質，因其高硫含量而被認為是一種污染物。這也使得研究和開發更高效，更節能的重油加工技術成為了重點工作。
重油具有粘度高，揮發性差等特點，它的應用范圍相對較窄。重油在主要用于工業鍋爐、鋼鐵加工、電廠和柴油機等領域。此外，它還可以用作為煉油原油裂解反應的原料，制造更多高級燃料或石化產品。隨著科技不斷發展，許多高效，環保的重油加工技術被推出，其中許多技術可以將廢棄的重油進行分解，將其轉化為有用的和可再利用的物質，從而創造更多的附加值。
來源
重油的來源主要是石油加工過程中產生的殘留物或混合油。在石油加工過程中，通過蒸餾等工藝可將原油分解成不同種類和分子量的烴類化合物，其中分子量較小、密度較輕的餾分被稱為輕質油，包括汽油、煤油、柴油等；分子量較大、密度較大的物質就是重油了。通常情況下，原油中API數低于20度的部分被歸為重油。
此外，重油還可以通過其他方式獲得，如熱解木質素、焦化油、聚合反應等。這些方式產生的重油通常比煉油產生的重油更加稠密、含蠟量高，還可能含有難以處理或危險的化學成分，因此需要經過加工處理，使其變得更易于使用和處理。
分類
在石油經過分離后，分離出來的輕質烴類組分，如汽油、煤油、柴油等可以通過蒸餾分離出來，在煉油過程中，難以被蒸餾出來的物質被歸為重油。重油的品種很多，按照生產和加工方法可大致分為常壓重油、減壓重油、裂化重油和混合重油。
常壓重油
常壓重油是在煉油過程中分離出來的殘留油，相對于輕質的烴類，其分子量較大，沸點比較高，使用蒸餾工藝難以獲得高價值產品，因此需要采用氫氣、聚合等方法進一步處理后才能得到更高附加值的重質產品。常壓重油是最常見的重油品種之一。
減壓重油
減壓重油是從常壓重油中通過減壓分離產生的一種深加工原料。通過對常壓重油進行減壓處理，可以分離出更輕的成分，得到更加重要的產品，這是重油提純的一種方法。減壓重油可以通過催化加氫、脫氧等方式進一步提升其質量。
裂化重油
裂化重油是一種通過熱解或氧化反應產生的重油。常見的裂化反應包括熱氧化反應、熱解反應、催化裂化反應等。裂化重油通常具有較高的含有機酸、酚和其他雜質的含量，并含有小量的輕質烴類，因此需要進行后續處理才能達到工業生產的要求。
混合重油
混合重油是由不同源的石油或化工產品混配而成的重油，具有成分比較復雜的特點，常常需要通過加氫脫硫、分離提純等方法進行加工處理。
主要特征
化學組成
重油的化學組成包括烷基、烯烴、芳烴、瀝青和樹脂等化合物，以及水、硫、氮和金屬鹽等雜質。其中，多環芳烴和硫化合物是重油中最重要的化學成分之一，對重油的性質和使用產生影響。由于其元素和化學成分的復雜性，重油的源和處理過程中需謹慎對待，以免對環境和人類健康造成潛在風險。
元素組成
重油的元素組成主要由碳、氫、硫、氧、氮和金屬元素組成。一般來說，碳和氫是重油的主要成分，分別占重油的質量分數的83%-87%和10%-12%。硫通常占重油質量分數的0.15%-5.5%，氮的質量分數約為0.16%-1.15%。而氧和金屬元素則以微量元素的形式存在于重油中。此外，重油中的某些元素和化合物，如硫、、釩等，具有較高的毒性和環境危害性，需要在生產、加工和使用過程中加以控制和管理，以保障人類健康和環境安全。
有機成分
重油是一種復雜的混合物，含有烷基、烯烴、芳香烴等多種化合物。同時也含有一些有害的化合物，如多環芳烴和含硫化合物。因此，在生產、加工和使用重油時，需要注意其化學成分對人類健康和環境的潛在影響，并采取適當的控制和管理措施。
烷烴和基芳香烴通常是在重油中最豐富的組分之一。它們包括一系列的鏈烷烴和支鏈烷烴，其中一些可能具有雙鍵、取代基或環狀結構。烯烴和環烯也是重油的重要組成部分，具有雙鍵結構。烯烴和環烯烴的含量相對較低。重油中的芳烴是由苯環或其它類似環狀結構組成，包括單環芳烴和多環芳烴。
重油中還含有大量的異構體，其中包括大量的雜原子化合物，如含氮、含氧、含硫和含金屬等。另外還有一些高分子化合物，包括瀝青、樹脂和類似物等。這些化合物通常是由多聚烷烴和多環芳烴組成的。
理化性質
比重、重度
重油的重度是指其密度或比重的數值，通常是以美國石油學會度或“比重（g/cm3）”表示，API度數值越小，密度越大，重油也就越“重”。重度常常被用來區分石油產品的輕重和密度大小。重油的比重通常是指相對于水的密度或比重，其公式為比重 = 密度/ 水的密度。重油的比重通常在1.0以上，不同種類的重油其密度也會有所不同。
粘度
重油的粘度是指它在一定條件下的黏度，通常用動力黏度來表示，單位是 Pa·s或cP。在石油工業中，常用 Kinematic Viscosity（運動粘度）來描述油品在一定溫度與已知的密度下的粘度，單位為。粘度是指流體的阻力大小，它隨溫度和壓力的變化而變化。
重油的粘度較高，其成因主要是由于其中包含大量的高分子化合物和雜原子化合物。煉油過程中的重質石油產品：重油產品，如渣油、渣油減半等，在高溫下的粘度可以達到幾百萬mPa·s以上。這些化合物含有大量的長鏈分子和許多手性和分支基團，重油之間的相互分子間作用力非常強，導致重油具有高粘度。
閃點、燃點
重油的閃點是指在一定條件下，重油開始產生火花并發生燃燒的最低溫度。閃點對于液體的儲存、運輸和使用等場合非常重要，因為它可以用來判斷液體的燃燒危險性并確保操作和儲存的安全性。一般來說，閃點越低，液體的燃燒危險性也就越高。測定重油閃點的測試方法通常有兩種：開口法和閉口法。開口法是一種比較簡單易行的方法，但不適用于閃點低于23 ℃的液體；而閉口法則適用于低閃點液體的測定。
重油的燃點是指在一定條件下，重油維持自燃狀態的最低溫度。燃點高于閃點，一般是指液體能夠持續燃燒（燃燒溫度）的最低溫度。重油的燃點通常比較高，通常在500-600 ℃。
凝點、沸點
重油的凝點是指在一定條件下，重油開始凝固的最低溫度。由于重油中含有較多的高分子化合物，使得凝固點較低，通常在20-50 ℃。凝點取決于重油中的成分及其分子結構，與溫度、含硫量等因素有關。
重油的沸點是指在一定條件下，重油發生沸騰并蒸發的最低溫度。重油中的成分和密度差異較大，導致其沸點也具有很大的變化范圍。一般來說，碳數越高的成分沸點越高，而含氧化合物、含硫化合物等物質可以顯著影響油品的沸點。重油產品，如渣油、渣油減半等，在高溫下其沸點可以超過400°C，甚至更高。
比熱
重油的比熱是指在一定溫度和壓力下，單位質量重油升高單位溫度所需要吸收的熱量。重油的比熱通常在單位質量下進行描述，單位為J/(千克K)或kcal/(kg·K)。重油的比熱與溫度有關，隨溫度的升高而升高。
應用
重油具有廣泛的應用場景，可以應用于冶金、燃料以及化工原料等方面。但是，重油的燃燒污染較高，其應用會對環境造成一定的影響。現今隨著科技不斷發展，許多高效，環保的重油加工技術已經被推出，其中許多技術可以將廢棄的重油進行分解，將其轉化為有用的和可再利用的物質，從而創造更多的附加值。
冶金
重油在冶金行業中是一種重要的燃料和供熱材料，主要用于高爐、熱風爐等設備的燃料供應，同時還可以作為融劑、車間供熱等方面的應用，為冶煉生產提供適宜的溫度。但是，重油對環境的污染也是不可忽視的問題，因此在使用和應用方面需要綜合考慮其影響和使用效果，積極推進開發和應用更為環保和高效的新能源，以促進工業的可持續發展。
燃料
重油在燃料方面的應用非常廣泛，主要是由于其高能量密度和低價格等特點，被廣泛應用于各種燃料需求場景。對于工業領域而言，重油主要被用于電站、高爐、熱水鍋爐、熱風爐等的燃料供應，以維持設備的穩定運行和生產流程的需要。同時，重油也被廣泛應用于交通運輸，例如大型輪船、重型卡車等燃料需求場景中。
化工原料
在化工領域，重油通常被用于生產各種有機化工產品，如氮肥、有機肥、橡膠、油墨和十二烷基苯等。在制造氮肥方面，重油作為氨水和尿素的原料，可以用來促進植物的生長。重油還可以作為橡膠生產過程中的粘合劑和助劑，可以改善橡膠材料的強度和耐磨性。此外，重油還可以用于生產烷基苯等有機化學品，這是廣泛應用的物質之一。
歷史
重油作為一種燃料和原油產品，具有悠久的歷史。從19世紀中葉至20世紀初，隨著石油工業的興起，重油成為主要的燃料來源。經過提煉技術的改進，重油在20世紀中期開始廣泛應用于船舶燃料、工業鍋爐燃料和發電廠等。然而，以環境保護為導向的需求推動下，重油在21世紀面臨著限制和替代的趨勢，一些國家將推動清潔燃料替代重油。重油在能源轉型和環境可持續發展的背景下，仍然在全球能源體系中扮演著重要角色，并且石油工業和研究機構一直在努力尋求更高效利用和減少環境影響的技術和方法。
儲存與運輸
重油的儲運是一個涉及多種運輸方式和設施的過程。通常，重油通過儲罐、儲油池等設施進行儲存，然后通過陸路運輸（如油罐車或鐵路罐車）、海運（如油輪或駁船）或管道輸送將其運輸到目的地。在儲運過程中，安全和環保是重要考慮因素，需要采取措施確保重油的穩定性、防泄漏和防火爆能力，并符合相關法規和標準。此外，定期的設施維護、質量監測以及遵守運輸和安全標準也是保障重油儲運安全和環境保護的重要舉措。綜合運用各種儲運方式和適用的措施，可以確保重油的有效運輸和供應，并減少對環境的不利影響。
戰略安全
重油的戰略安全是確保供應和使用重油的穩定性與可靠性，以滿足國家的能源需求和經濟發展，同時保障國家安全利益。安全生產和運輸是重油戰略安全的關鍵，應加強監管和管理，并推動能源多樣化和轉型，減少對重油的依賴。此外，國際合作和政策支持也是促進重油戰略安全的重要途徑。綜合這些措施，可以確保重油供應的穩定性、可靠性和安全性，維護國家的能源安全和利益。
參考資料 >