石油工业和石油化学工业（石油与炼油技术）

人类文明从学会使用“能量”之时，便有了质的飞跃。

远古的人类学会驾驭火焰，开始驱逐百兽，筑建文明。进入工业革命以来，人类学会利用原油与煤炭，这样的能源帮助人们塑造现代社会，甚至冲出地球，探望太空。正是因为学会使用能源，人类获得了远远超过自身的力量，将遥不可及的幻想变为现实。

石油开采

石油又称为原油，是一种黑褐色并带有绿色荧光，具有特殊气味的粘稠性油状液体，是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。原油在燃烧时会释放大量的能量，这些能量可以被转化为热能、动能、机械能等来帮助人类生存与生活，同时原油在炼制之后的多种产物构成了现代社会工业产品的基础。因其价值高昂，又被称为“黑色黄金”。

作为现代工业的基础原料，石油，在人的认知中，似乎是现代肇始才产生的东西，同石油联系在一起的，是工业革命、机车运行和扼住世界咽喉的贵重“金属”。但其实，身为现代工业主角之一的石油，并非横空出世于当代。在今天石油主产地的两河流域，上古文明的居民已开始使用沥青；精于海战的希腊人和后继者拜占庭人使用它造出威力巨大的“希腊火”，在对外战争中几度扭转战局。

中国北宋时期古籍《梦溪笔谈》当中对石油的记载

石油也并非中东地区的专利。在中国，最早于班固《汉书》中便记载“高奴有洧水可燃”，即最晚在汉代，中国人已经对石油的存在和性质有了一定认识。而“石油”名称来自于北宋时期沈括的《梦溪笔谈》，并沿用至今。但对石油进行系统研究和大规模开采，是从19世纪亚伯拉罕·季斯纳从煤中提取煤油开始的。

众所周知，石油是由亿万年前海洋动植物的残骸，在地热、压力和细菌等因素的作用下，腐败后分解而成。它贮藏在人烟稀少的沙漠和海底，几千年前就有人发现了地面冒出的石油，并逐渐开发其使用价值，但这离商业化生产还十分遥远。

在新贝德福德捕鲸博物馆（美国马萨诸塞州）展出的瓶子和一罐鲸油

1859年以前，人们照明所需的灯油主要靠鲸鱼脂肪和鲸油，抹香鲸因此倒了大霉。工业革命后，由于强大的市场需求，捕鲸业越来越繁荣。近海的大规模鲸群越来越少，人们只能向远海进发。在这个过程中，人们偶然捕捉到了抹香鲸，惊讶地发现这种鲸的脑袋里有“鲸脑油”。鲸脑油和普通鲸油相比，燃烧更为充分，没有太大的异味，市场反响更好。正因为如此，人们纷纷建造大型捕鲸船，开始深入大洋，寻找抹香鲸。19世纪时，美国成为了捕鲸界的老大，也成为了抹香鲸的噩梦。

过度捕捞导致抹香鲸数量急剧减少甚至面临灭绝的风险，并且远洋捕鲸危险重重，水手伤亡现象非常普遍，在这种情况下，鲸油产量稀少，价格昂贵且供应不稳定，人们迫切需要找到鲸油的廉价替代品。加拿大地质家亚伯拉罕·格斯纳（AbrahamGesner）博士从19世纪40年代就开始了这方面的研究工作。

亚伯拉罕·格斯纳从煤炭中提取煤油的纪念邮票

作为一名地质学家，格斯纳将目光放在了自己十分熟悉的煤炭上。功夫不负有心人，1846年，他通过蒸馏煤得到了一种透明油状液体，并将其命名为kerosene，中文译名煤油。6年后，他优化了提纯煤油的工艺并申请了专利。1853年，纽约的一家公司用他的技术生产煤油，投放市场。煤油这一发明提高了石油的可用性，并因此增加其需求。

石油，拯救了抹香鲸。作为石油制品的煤油，也成为了更加物美价廉的商品，销往全世界。从此以后，普通人也能“如捕鲸船上的海员一样随意享用光明”了。但煤油的提取，意义远远不止“照明”这么简单。

石油精馏的示意图

1853年波兰药剂师伊格纳齐·武卡谢维奇发明的煤油灯被利沃夫一家医院采用，1854年他在克罗斯诺地区打下了欧洲第一口油井；

1859年，石油钻探家德里克（Edwin Drake）在宾夕法尼亚用钻井的方法打成美国第一口油井，煤油和其他石油产品开始进行大规模提炼；

19世纪后半叶，随着内燃机的发展，石油精馏的其他成分，如汽油、柴油和重油，其工业、军事和生产用途都纷纷被开发出来，石油工业有了飞跃性的发展。这其中，美国商人洛克菲勒发现在开采石油之外，精炼石油技术的商机，并通过抢先投资在炼油和石油运输上，他的标准石油公司几乎垄断了美国的石油市场。

美国石油大亨洛克菲勒

进入20世纪以后，两次世界大战催生的技术飞速发展凸显了石油的重要性。缺少石油的德国将目光投到了从煤炭中开发石油燃料上，成为其各种战场黑科技的能源支撑。盟军对德国炼油厂的轰炸，釜底抽薪般地让一个工业强国彻底走向战败的绝境。

在战争带动下，石油工业在20世纪上半叶飞速发展。除了燃料之外，石油中提取的各种化合物也构成了现代化工、化妆品、制药、复合材料的基础燃料，而过去认为只能做灯油的煤油，也在喷气飞机中作为引擎的燃料。至此，当年洛克菲勒分馏出的所有石油组分都找到了作为燃料的用途：汽油供给普通家用汽车，煤油供给喷气式飞机，柴油供给大型设备，燃料重油供给船舶。

盟军轰炸机空袭德军的炼油厂

不仅如此，石油工业的发展也为化学工业提供了不可或缺的上游原材料。以肥皂和洗涤剂工业为例，19世纪之前，清洁剂当中的油脂只能靠着动物脂肪来供给，自从石油工业在20世纪逐渐发达以来，硬脂酸被作为清洁剂的重要原料大量使用，这在相当大程度上使得肥皂和清洁剂变得便宜易得。

在整个19世纪90年代末和20世纪初，煤油仍然是最重要的炼油厂产品，随着内燃机的日益普及，它在20世纪20年代被汽油所超越，但在油灯被淘汰后，煤油的其他用途又被挖掘出来，今天它还将继续在人类的生活中发挥自己的作用。