走進北美最大的煉油工廠，探秘石油是如何提煉的？世界最大鑽井平臺又是如何開採原油

石油爲噴氣式飛機提供動力,是汽車燃料,甚至每天滋潤着小仙女們的嘴脣,石油的應用貫穿方方面面,從瀝青到阿斯匹林,從化妝品到電腦,從防護頭盔到心臟瓣膜,從安全玻璃到玉簾,從雨傘到密封袋不勝枚舉,電視機中約30%的部件由石油機材料製成,運動鞋和運動服中至少50%的成分源於石油,洗衣液也幾乎完全以石油爲原料製成, 隱形眼鏡牙刷亦是如此,阿斯匹林及許多其他藥物包括抗癌藥物均以石油爲原料,很多人或許不知道石油化工行業爲製藥液提供了核心基礎原料,接下來就走進北美最大的原油煉油工廠一睹石油的提煉過程,世界最大深海原油開採平臺上的生活又是怎樣的。 一桶原油容量爲42每支加侖,美國人每天的原油消耗量約達2000萬桶,其中約50%用於提煉汽油,15%用於生產柴油,剩餘35%的原油成分已然成爲現代世界運行的支柱,那麼石油究竟憑藉什麼特性變得如此用途廣泛且至關重要呢? 每桶原油中都富含氫碳原子構成的多種化合物,這些化合物統稱爲碳氫化合物,例如甲烷是結構相對簡單的氫質碳氫化合物,汽車燃料中的碳氫化合物分子鏈稍長,而機油等物質的化學結構中碳氫化合物分子鏈則更爲複雜厚重,部分分子鏈含50個甚至更多碳原子,通過分離原油中的不同分子可提煉出汽油柴油等高效能源 而分離後剩餘的物質中還蘊含着豐富的化工原料,即所謂的原料氣,這一切都離不開煉油工藝,煉油廠的核心工作就是對原油進行加工,瓦萊羅能源公司是北美最大的煉油企業 其位於加利福尼亞州威爾明頓的煉油廠,每天通過油輪接收並輸送上岸的原油加工量超13.5萬桶 任何一座煉油廠都堪稱一套巨型化學處理設備,核心工序包括蒸流,加輕精緻,劣化與調和,每道工序都旨在提煉出純度更高用途更精準的化工原料 第一步是蒸流,這是煉油的初始環節,通過該工序對儲罐中的原油進行初步分離 與蒸流塔相連的加熱爐會將原油加熱至371攝氏度以上 隨着溫度升高,原油中不同種類的碳氫化合物分子會在各自對應的溫度下蒸發 分離後的蒸汽在塔內上升,遇冷凝結,隨後從塔體不同高度的出口被導出 最輕的碳氫化合物會升至塔頂,而用於製作機油和道路建材的重質成分則會沉在塔底 最終原本成分單一的原油就被分離成了多種不同的流分 從輕到重依次來看,最輕質的是天然氣,必須加壓儲存於專用容器中 接下來是輕質汽油,以及一種叫石腦油的重質汽油 再往下是航空燃油和柴油流分,還有瓦斯油流分 最後是殘渣類產物,比如利氫 蒸流塔產出的所有流分都並非終端產品,後續均需進一步加工處理 要知道原油在地下埋藏了數百萬年,大部分都含有雜質 尤其是流元素,必須經過提純淨化才能投入使用 接下來他們先將原油與氫氣混合,再通過換熱器和加熱爐把油溫升至約371攝氏度 隨後讓其通過催化劑,在催化劑與氫氣的共同作用下,原油中的雜質會被去除 經過加輕精緻就能得到像航空燃油這樣潔淨無雜質的產品 而分離出的流也不會浪費,會被收集起來作爲生產農用化肥、橡膠、輪胎、滅火器甚至炸藥的關鍵原料 但此時仍有部分流分未達標準,有些甚至需要進行分子層面的重組 這叫裂化工序,就是將大分子結構複雜的碳氫化合物拆解成小分子更實用的物質 再加工成終端產品,具體可通過高溫直接裂化或結合化學催化劑裂化實現 將重質瓦斯油裂化爲小分子碳氫化合物,可得到傳用基礎燃油 同時裂化過程中產生的丙烯會被收集在這個罐中 丙烯是生產牙膏、防凍液、塗料、聚氨酯產品的核心原料 那麼你知道這些提煉加工的原油又是如何開採出來的呢? 別庫特海上石油鑽井平臺坐落於厄霍斯克海大陸架 距庫葉島15英里,是全球最大的海上鑽井平臺 這座巨型六層全自主運營作業平臺依託巨型鋼筋混凝土裝注固定 不僅能鑽探新油井,還能每日從深海同步開採數千噸原油 它宛如一頭真正的海上巨獸,內部構造極爲複雜 從空中靠近平臺時會發現,它的外形酷似一隻飛鳥 別庫特本意爲金鳶,但這座鑽井平臺看起來更像一隻肥瘦的鴿子 靜靜停歇在厄霍斯克海海面 不過這裏見不到任何飛鳥,畢竟距離海岸太過遙遠 從最近的城鎮乘直升機到平臺需40分鐘,乘船則要8小時 通常船隻負責向平臺運送設備與補給物資 而下一班輪崗人員需等當地天氣好轉時才能乘直升機抵達 但在這片地球上最荒涼最偏遠的海域 要建成這座重達20多萬噸的巨型複雜建築究竟是如何實現的 答案很簡單,它並非就地建造 而是分模塊轉運至此組裝而成 迭庫特採用重力式結構設計,與服飾平臺不同 它通過固定在海牀的鋼筋混凝土基座牢牢紮根海底 僅基座重量就達16萬噸 基座在俄羅斯布拉茨克附近建造完成 再經1200多公里海路拖運至此處 其基座外形酷似倒置的凳子 施工時先往基座中空的下部注水 使其沉坐至海牀 再將搭載全套設備與生活區的上部平臺 精準安裝在露出海面的莊柱頂端 平臺正處於地質斷裂帶上 因此設計時充分考慮抗震需求 可抵禦強震衝擊 這得益於平臺搭載的滑動支座 這類支座的工作原理類似人類膝關節 底部是球腳結構,上部相當於膝蓋骨 地震發生時,平臺上部結構可沿支座滑動 以此緩衝震動 據說它能抵禦9級強震 但願永遠不會有驗證的機會 這座堪比巨型工廠的海上平臺 全年無休,一秒不停的運轉 畢竟重啓一次就要耗費數十小時 但通過緊急關停按鈕卻能瞬間讓它停工 短短停機時間就會給企業造成數百萬美元損失 按下這一按鈕後,平臺所有設備即刻停運 油井全部關閉,發電機停止工作,油氣循環中斷 整座平臺徹底進入應急處置狀態 這套應急規程適用於所有海上開採平臺 是基於過往事故教訓制定的 目前別庫特平臺上共有237名工作人員 人數會隨時波動,專業人員輪換往來 但有一條鐵律,平臺最多容納240人 這是救生艇的最大承載上限 平臺配備4艘救生艇,每艘可載60人 尺寸比普通中巴略大 成員擠在一起堪稱沙丁魚罐頭 不過,針遇緊急情況,生存纔是首要目標 根本無暇抱怨 幸運的是,救生艇從未啓用過 中控室的緊急關停按鈕也從未被按下 平臺所有核心運行參數,實時傳輸至中控室 操作員通過屏幕上數十組跳動的圖表與數據 判斷平臺運行狀態 就像醫生通過心電圖診斷病人健康狀況一樣 由於平臺工作人員來自多國 日常通知均以英文播報 只有確認對方是俄語母語者時 操作員纔會切換俄語溝通 若說中控室是平臺的大腦 那鑽井區便是它的心臟 位於平臺頂層六樓 儘管鑽井鑽桿需深入平臺下方一英里多的海牀 但鑽井區仍設置在最高處 海上鑽井堪稱全球難度最高的工程作業之一 毫不誇張地說,難度僅次於航天發射 在這方寸之地匯聚了人類工程技術的所有精華 整套鑽井作業幾乎都由這一根操縱桿控制 僅有四個操作檔位 上升、下降、增速、減速 設計簡潔卻精妙至極 平臺向地下不同方向延伸出數十口油井 部分油井橫向延伸可達三至四英里 這些油井如同蚊子的口氣 一寸一寸探尋含油腔體 找到後便將原油抽取至海面 如今別庫特下方已形成密集的油井群 且每過幾個月就會新增一口油井 鑽井鑽頭由高強度鋼材製成 切削部件則採用人造金鋼石 外形粗獷卻堪比工藝品 造價遠超一枚鑽戒 隨着作業推進,鑽頭上方會不斷接場鑽桿 鑽桿帶動這個鋼製渦杆高速旋轉 不斷啃食岩層,向深處鑽進 直至鑽成油井 鑽井工長在這間被稱爲鑽工房的控制室裏 每秒監控着鑽井工具的位置 鑽工房牆體採用防彈耐熱玻璃 外層還加裝鋼製防護欄 油井可能發生高壓油氣噴濺 這些防護層是室內人員的保命屏障 不過這已是最後一道防線 在鑽井區下一層 設有從根源杜絕此類事故的關鍵設備 它叫防噴器 其內部裝有兩組剪切閘刀 一旦發生井噴事故 閘刀可直接切斷高強度鋼製鑽桿 將失控油井徹底封死 別庫特投產至今 防噴器從未啓用過 但願未來也無需啓用 但它始終24小時待命 平臺所需淡水完全自給自足 靠這套海水淡化設備智取 設備看似複雜 實則就是反滲透過濾器 和家用廚房臺下的過濾器原理一致 惡禍刺客海的海水經加壓後 通過佈滿微孔的濾膜 鹽分與雜質則被節流 只需按時更換濾芯 注意節水即可 平臺上唯一能見到人群聚集的地方 當屬整座建築的聖地 食堂 這裏24小時開放 不僅能就餐 隨時都能來喝杯咖啡 更關鍵的是 這裏是突發異常或緊急情況時的 主要集合點 食堂的菜品簡單實在 比如肉丸 意麪 土豆泥 雖說腳下100英尺處 就是盛產海鮮蒸鏽的惡禍刺客海 但菜單上卻沒有 螃蟹 扇貝 海膽這類食材 全是管保又安全的家常菜 味道地道 熱量十足 分量更是超大 無論是廚房或者生活設施 還是驅動長達4英里 須按複雜軌跡深入地下的鑽桿 都要耗費大量電能 平臺耗電量巨大 電力從何而來 別庫特配有自備發電站 由4臺大功率燃氣輪機組成 燃料就是平臺開採半生的天然氣 十分便捷 完全無需擔心燃料供應 每臺輪機功率達15兆瓦 總髮電量足以供半個薩哈林斯克 時使用 而整個發電站僅需一人執手 這種配置在陸地上難以想象 在海上平臺卻是常態 儘管別庫特的工作極度艱辛 但這裏沒有所謂不可或缺的人 無論身處何等重要崗位 輪崗時間一到 只要天氣允許 直升機就會送來接替者 此刻平臺上風平浪靜 但遇上大風天氣 直升機瓶必須加裝防滑網 防止數十噸重的直升機被吹入大海 如此看來 即便工作人員生活在日出之地附近 這裏也毫無浪漫可言 目前 這頭海上巨獸的設計使用壽命 可持續至2050年 海上石油鑽井平臺 與油氣井群 年產數十億桶石油與天然氣 源源不斷滿足全球人口的能源需求 石油行業堪稱 世界經濟的核心命脈 原油價格哪怕出現細微波動 都會對各國經濟產生顯著影響 但你是否好奇過 在海上鑽井平臺上生活與工作的人們 有着怎樣的生活方式 與日常作息 首先需要明確的是 鑽井平臺上的生活絕非安逸奢華 在這裏工作的每一天 人們都身處性命攸關的環境之中 登平臺作業必須穿戴合規 勞保用品 新員工登平臺後會統一領取 護目鏡 安全帽 防護服 與防雜安全靴 崗前及在崗期間 定期安全培訓常態化開展 海上鑽井工人通常實行 8至12小時輪班制 早中晚三餐均有固定休息時間 因平臺需全年無休運轉 夜班值守必不可少 這般作息看似嚴苛 但工人在平臺連續工作兩週後 即可享受近三週的休假 在平臺生活期間 工人無需操心餐飲 洗衣及其他住宿事宜 受空間限制 平臺宿舍多采用上下鋪佈局 此外平臺一般設有專門吸菸區 區內會提供打火機 吸菸區外嚴禁私藏使用打火機 多數平臺還配備影院 客房 電視 設施齊全的健身房 以及聯網電腦 滿足工人日常休閒需求 無論是一線鑽井工人 還是醫護餐飲等後勤人員 海上鑽井平臺的生活 雖充滿新鮮感與樂趣 卻也暗藏諸多風險 得益於更先進更安全的鑽井平臺系統 如今風險已大幅降低 但工人必須時刻保持警惕 謹慎作業 鑽井平臺員工的排班 很大程度上取決於 登平臺時間及當時作業條件 通常登平臺後 實行坐十二休十二的輪班模式 具體作息 則因崗位不同有所差異 因需在平臺連續生活兩週 娛樂方式相對有限 企業會合理安排工時 確保工人高強度作業的同時 能獲得充足休息 這般超長工時 看似不合情理 但需明確的是 工人在平臺的時長均記錄工作時間 用餐與休息均包含在內 這樣的安排本質 是爲保障員工福利 平臺每位員工都需嚴格遵守 提前制定的詳細作息表 杜絕時間浪費 畢竟平臺的一日始於午夜 全年無休晝夜不停 夜班工人的典型作息如下 晚十一點三十分起牀 清點整理作業設備 午夜享用第一頓正餐 隨後上崗領取當日作業指令 連續作業數小時後 凌晨兩點第一次休息 凌晨四點第二次休息 清晨六點享用第二頓正餐 早八點至十點爲 個人自由時間 上午十點第三次休息 中午十二點第四次休息 下午兩點享用第三頓正餐 最後一次休息結束後 下午三點三十分夜班結束 睡前工人需爲 次日工作做準備 可加餐小時與岸上家人通話 和同事交流 也可去24小時開放的廚房準備零食 這份作息表看似排得滿滿當當 但充足的休息時間至關重要 能讓工人保持良好狀態與專注力 而與家人同事的溝通交流 更是他們堅守崗位所需的 情感支撐 海上鑽井平臺還會定期開展 各類培訓與課程 因爲鑽井平臺作業並非人人皆可勝任 行業專屬設備 特殊作業性質 各大油氣企業對員工資質有着嚴格標準 也便不足爲奇 想入職海上鑽井平臺 至少需具備相關專業文憑 或完成專項培訓課程 鑽井工人薪資 隨崗位與經驗層級浮動 鑽井工程師 井下管工等技術崗位薪資最高 年薪可達約20萬美元 即便入門級崗位如鑽工 甲板工收入也十分可觀 年薪區間在4萬至6萬美元 整體而言 鑽井平臺的薪資福利極具吸引力 但這份工作伴隨的獨特挑戰與風險 也不容忽視 企業還會爲員工家屬提供住宿 及全套保險等福利保障 對熱愛冒險的人來說 海上鑽井平臺工作堪稱夢想職業 這是一個憑實幹與堅守 就能獲得回報的 充滿活力的行業 海上作業中 與陸地保持暢通聯繫至關重要 陸地是救援 補給應急支援最直接的後方 因此行業企業 會精心規劃陸地運輸物流方案 人員與設備運輸最常用的方式 是經由特殊改裝的垂直起降直升機 空客 布里斯托集團 等企業的直升機機型 在此領域口碑卓著 這類直升機按用途分爲多個類別 輕型直升機可搭載 含飛行員在內不足10人的小型團隊 多用於短途接送人員往返岸線 或搭載小隊巡檢海上輸油管道 可運輸必備物資 但無法外掛載荷 中型直升機分爲客運行 與貨運行 客運行可搭載15人左右 常用於員工緩班 貨運行可運輸更大噸位物資 亦可外掛中型載荷 海上鑽井平臺工作固然艱辛 但對應的福利與薪資 值得這份付出 工人有機會操作需豐富經驗加持的 先進設備 足跡遍佈全球不同作業海域 連續工作兩至三週 即可享受同等時長假期 陪伴家人 雖需定期彙報工作 卻也擁有充足放鬆時間