石油化学与组分分析
石油的化学组成
3、卟啉络合物 在石油中还发现了一类由四个吡咯环所组成 具有卟吩结构的卟啉类化合物，这是一类重 要的生物标志物，在研究石油的成因中具有
第一节 原油的一般性质、元素 组成、馏分组成与分类
一、原油的一般性质
石油（Petroleum）或称原油（Crude Oil） 是一种从地下深处开采出来的黄色、褐色 乃至黑色的可燃性粘稠液体，它常与天然
气并存，有“黑色金子”之称。
主要是由远古海洋或湖泊中的生物在低层
中经过漫长的地球化学演化而形成的烃类
和非烃类的复杂混合物。
常规原油的相对密度在0.80~0.95之间。
而我国原油的相对密度大多在0.85~0.95
之间，属偏重的常规原油。
重质原油的相对密度均在0.93以上，有
的还大于1.0。
二、原油的元素组成
石油主要是由C、H、S、N、O五种元素组 成，最重要的是C和H两种元素。
这些元素的含量大致范围为： C H 83.0～87.0m% 10.0～14.0m%
甲基环戊烷的异构体，在环己烷系中主要
是环己烷和甲基环己烷。
芳香烃以甲苯和二甲苯尤其是间-二甲
苯的含量较高，苯、对-二甲苯及邻-二
甲苯的含量显著较少。
汽油馏分中的单体烃组成与其使用和加工
性能都有直接的关系，因而它是重要的基
础数据。
3、原油中正构烷烃的含量及分布 在原油中正构烷烃的含量一般都比较高，尤 其是石蜡基的原油（如大庆和中原原油）其 含量就更高了。
主要特点之一 。
第二节 石油的烃类组成
一、石油的化学组成表示法
石油的组成石油是一种多组分的复杂混合物
石油的组成石油是一种多组分的复杂混合物，包括烃类及非烃类。
烃类。
石油中包括：①烷烃，含量随馏分沸点升高而逐渐减少。
正构烷烃和异构烷烃都存在。
后者主要是单取代基异构物，支链较短且大多靠近链端。
②环烷烃，主要是五元和六元环烷烃的衍生物。
低沸点馏分中以单环为主，中沸和高沸点馏分中还有双环和多环环烷烃。
③，含量随馏分沸点升高而增多，环数也增多。
大多带有烷基侧链，链的长度不一。
在高沸点馏分中还常并连有环烷环（环烷-芳烃）。
非烃类。
存在于石油中的有：①含硫化合物，是石油中主要的非烃化合物。
各种原油的含硫量差异很大，少的只有万分之几，多的可达百分之几。
在同一石油中硫化物含量随沸点升高而增多。
硫的存在形态已确定的有：元素硫、硫醚、硫醇、噻吩及其同系物等。
②含氮化合物，一般在万分之几至千分之几，主要集中在高沸点馏分及中。
有碱性含氮化合物（吡啶、喹啉的同系物）和非碱性含氮化合物（吡咯、吲哚、咔唑类）。
含氮化合物在石油贮存过程中易生成胶质，在加工过程中能引起。
③含氧化合物，含量很少，存在形态以环烷酸为主，脂肪酸和酚的含量很少。
低分子环烷酸能腐蚀金属设备。
④胶状、沥青状物质，存在于高沸点馏分和渣油中，是以稠合芳环为核心，连有环烷环和烷基侧链、并有各种杂原子基团的复杂大分子化合物。
其中不溶于低分子正构烷烃而溶于苯的组分称为沥青质。
⑤金属化合物，以油溶性金属有机化合物或络合物形态存在,集中在渣油中。
金属元素有镍、钒、铁、铜等,镍和钒的含量从几个ppm到几百ppm，相当部分以卟啉络合物形式存在。
烃类的化学反应分为热反应和催化反应两类。
热反应：烃类在约450℃开始即有明显的热反应(包括裂解和缩合)。
在加热条件下,烷烃主要发生碳链断裂，生成碳数较少的烷烃和烯烃；环烷烃主要发生侧链断裂和环烷环开裂反应；芳烃除侧链断裂外还发生缩合反应生成稠环芳烃直至焦炭（见），芳香环本身则很难开裂。
硅酸铝为催化剂，主要发生裂化反应。
②和反应，以铂、镍等金属为催化剂可使芳烃和烯烃加氢成为相应的饱和烃，也可使烷烃脱氢为烯烃或使环烷烃脱氢生成芳烃。
原油族组分
原油族组分1. 什么是原油族组分？原油族组分是指原油中的各种化学成分，通常分为数十种不同的化合物。
这些化合物以碳和氢的组合形式存在，由于其不同的化学性质，被人们广泛应用于化工、石油行业等领域。
2. 原油族组分的分类原油族组分可以按照其化学性质进行分类，主要分为以下几类：- 烷烃：由碳和氢构成，没有双键或环状结构，是原油中最简单的化合物。
- 烯烃：由碳和氢构成，其中至少有一个碳碳双键，与烷烃相似但活泼性更强。
- 环烃：由碳和氢构成，形成环状结构，周期数可以从3到多达十数个不等。
- 芳香族化合物：由环烃环上的碳原子与氢原子发生置换得到，通常含有苯环结构。
3. 原油族组分的应用原油族组分在生产和加工过程中广泛应用。
例如，在炼油过程中，通过油品分馏，将原油按照不同的沸点分成不同的部分，从而分离出一系列的烷烃、烯烃、环烃和芳香族化合物。
而这些化合物则可以分别用于制造各种化学品，例如塑料、化肥、合成纤维等。
同时，原油族组分还可以用于制造沥青、柴油、汽油等各种燃料。
4. 原油族组分的重要性作为石油工业最基本的单位，原油族组分的研究和应用意义重大。
首先，通过对原油族组分的深入了解，可以更好地开发和利用石油资源，提高生产效率和质量。
其次，在环保和能源领域，原油族组分可以被用于开发新的能源替代品，如生物燃料、电池等。
此外，原油族组分也在食品、医药等领域得到广泛应用。
5.结论原油族组分的应用范围广泛，同时其独特的化学结构和性质也为科学家研究和应用提供了很多挑战。
未来，随着工业科技的不断进步和发展，我们相信原油族组分将发挥出越来越重要的作用，推动人类社会的进步和发展。
第二章石油的化学组成
26.2 24.5
25.3 30.2
27.0 20.5
21.1 27.3
37.7 45.0
32.2 9.6
江汉
科威特 阿尔及利亚
印尼
0.8440
11.9
27.2
27.6
33.0
我国原油组成特点
• 轻质馏分含量低、渣油含量高。汽油馏分 一般低于10% ， 渣油馏分大于40%以 上。
四 、石油的烃类组成
(2)微量元素 • ppm级：Ni V Fe Pb Ca Cu • PPb级：Cl Si P As
C％+H％>95％ 杂原子（硫、氮、氧+微量元素）<5％ 杂原子的存在影响？ 1.石油的加工过程 2.产品的质量
我国原油较为典型的元素组成特点
低 硫
高 氮
高 镍
低 钒
二、石油的馏分组成
石油是一个多组分的复杂混合物，其沸点 范围很宽，从常温一直到500 ℃以上，所以， 无论对原油进行研究还是加工利用，都必须对 原油进行分馏。分馏就是按照组分沸点的差别 将原油“切割”成若干“馏分”例如<200 ℃ 馏分，每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。 馏分常冠以汽油、煤油、柴油等石油产品的名 称，馏分并不就是石油产品，石油产品要满足 油品规格的要求，还需将馏分进行进一步加工 才能成为石油产品。各种石油产品往往在馏分 范围之间有一定的重叠。
• 结构族组成：确定复杂分子混合物中结 构单元的含量。把整个石油馏分看成是 某中“平均分子”组成，这一“平均分 子”则是由某些结构单元组成。馏分结 构族组成，用“平均分子”上结构单元 在分子中所占的分量表示。 • 不论石油烃类的结构多么复杂，它们都 是由烷基、环烷基和芳香基这三种结构 单元所组成。
2石油的化学组成
§2-2石油中的非烃类化合物
石油中的元素组成：C、H、O、N、S。 O、N、S元素在石油中(1~4%)是以非烃类化 合物的形式存在的。 石油中的非烃类化合物主要包括含硫、含氧、 含氮化合物及胶状、沥青状物质。 非烃类化合物对石油加工、油品储存和使用 性能有较大影响。
一、含硫化合物 不同产地的石油，其含硫量差别很大；而且， 不同类型的油品中含硫量也不同。
几种烷烃的性质比较表
名称
分 子 式
分 子 量
2 0 ℃ 密度
熔点， ℃
沸点， ℃
丁烷
异丁烷 戊烷 2—甲基丁 烷
C4H10
C4H10 C5H12 C5H12
58.124
58.124 72.151 72.151
0.5788
0.5572 0.6262 0.6197
-138.35
-159.60 -129.73 -159.91
-0.50
-11.27 36.06 27.84
2.烷烃的特性
⑴状态看： 在 常 温 常 压 下 ， C1~C4 的 烷 烃 为 气 体 ； C5~C16的正构烷烃为液体，是液体燃料的主 要组分；C17 以上的正构烷烃为呈蜡状固态 (是石蜡的主要成分），大都存在于柴油和润 滑油馏分中。 ⑵气味看： 甲烷和乙烷无色无味，其它易挥发的低分子 烷烃具有汽油味，碳原子多的高分子烷烃无 气味，不易挥发。
三、含氮化合物
碱性氮化物：吡啶、喹啉等及其同系物，约 占石油中总含氮化合物地20～40%，它们能与 有机酸作用生成盐类。
N 吡啶
N 喹啉
非碱性氮化物：吡咯、吲哚、 咔唑等及其同 系物，显弱酸性，能与碱、金属等作用生成盐 类。 通常采用酸洗涤、催化加氢精制等不同方法除 去油品中的氮化合物。
石油化学-分离方法资料
气相色谱法色谱法是目前广泛应用分离和分析多组分的混合物一种比较有效的方法。
根据流动相的状态将色谱法分为：●气相色谱法(Gas Chromatography,简称GC)：流动相为气体。
●液相色谱法(Liquid Chromatography,简称LC)：流动相为液体。
一、基本原理气相色谱法是利用试样中各组分在色谱柱中的流动相和固定相之间具有不同的分配系数来进行分离的。
被分离的混合物在进样口气化后，由载气(流动相)携带进入色谱柱，由于载气的不断冲洗而向下游流动，吸附能力弱的组分流动的速度快，而吸附能力强的组分流动的速度慢。
经过一定的柱长，由于组分在柱子中反复的经过吸附和脱附，即使性质差别很小的组分也能得到较好的分离。
这样试样中各组分便能按其吸附能力的强弱依次流出。
图4-2-1是气相色谱示意图。
从进样到色谱峰流出极大值时的时间叫该组分的保留时间t R，在特定的固定相和实验条件下，每一个组分都有一个特定的保留时间，这是色谱峰定性的依据。
要对混合物各组分进行定性和定量分析，它们的谱峰之间必须有足够大的距离，同时色谱峰必须很窄，才能保证组分完全分离。
色谱峰之间的距离由物质在两相间的分配系数所决定，峰的宽窄由柱效率所决定，分离度R S是定量描述混合物中相邻两组分在色谱柱分离情况的主要指标。
R S＝t t12(t t)R Rw w2112-+RS越大，意味着两个组分分离得越好。
二、气相色谱仪气相色谱仪主要由载气系统、进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统等部分构成。
1、载气气相色谱的载气(流动相)是由高压气瓶供给。
2、色谱柱色谱柱是气相色谱的心脏，分为填充柱和开管柱两类。
目前应用的以填充柱为主。
在填充柱中装有固定相。
毛细管色谱柱是一类填充柱，其内径只有0.2mm，长度可达几十米，甚至上百米。
3、固定相气相色谱所用的固定相大致分为三类：●固体固定相：用于气-固色谱仪，采用固体吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭和分子筛，主要用于分析永久性气体和低沸点气体。
石油化学整理
石油化学整理【绪论】前言主要介绍了石油工业的历史与现状、炼油工业的历史与现状、石油化学工业的历史与现状、石油化学学科沿革。
1、近代石油工业兴起的标志是什么？2、石油工业发展分为哪三个时期？3、世界能源消费构成与我国能源消费构成之间的差别是什么？4、世界石油与天然气的生产大国主要包括那些，我国的地位怎样？5、我国目前石油工业与炼油工业的状况？6、为什么要进行石油加工？7、简述炼油工业的发展。
8、最主要的石油化工原料包括哪些？9、石油化学学科的主要内容是什么?【第一章、石油的化学组成】石油的化学组成主要介绍了石油的元素组成、馏分组成、石油的分类、石油及其馏分的烃类组成、石油中的含硫、含氮、含氧、金属化合物分布规律以及存在形态、石油中的胶质沥青状等非烃类物质。
本章重点难点：不同类型的石油化学组成的特点、石油中胶质与沥青质的组成特性、石油胶体化学的特点。
一、原油的一般性质、元素组成、馏分组成和分类原油的一般性质包括密度、黏度、残炭、凝点、正庚烷沥青质含量等，原油的元素组成主要包括不同原油的碳、氢、硫、氮、氧元素组成以及氢碳原子比，原油的馏分组成主要包括不同原油的汽油馏分、柴油馏分、减压馏分以及减压渣油的组成，原油的分类方法、不同原油的类型。
二、石油的烃类组成石油烃类组成的表示方法、石油天然气的单体烃组成、汽油馏分的单体烃组成与族组成、煤柴油馏分的烃族组成、减压渣油的族组成、减压馏分与减压渣油的结构族组成。
三、石油中的含硫化合物硫在石油及其各馏分中的分布、石油中含硫化合物的存在形态。
四、石油中的含氮化合物氮在石油及其各馏分中的分布、石油中含氮化合物的存在形态成。
五、石油中的含氧化合物石油中酸性含氧化合物的分布状况、石油中含氧化合物的组成、石油酸的性质及其利用。
六、石油中的微量元素石油中微量元素的组成及其分布、石油中微量元素的存在形态。
七、石油中的胶状沥青状物质胶质与沥青质的元素组成、平均相对分子质量及结构特征、石油胶体分散体系。
第二章 石油的化学组成
石油中的非烃化合物主要指： 含硫、 石油中的非烃化合物主要指 ： 含硫 、 含氮和含氧化合物 以及胶状沥青状物质。 以及胶状沥青状物质。 馏分组成： 原油加工时通常是按照沸点高低首先将其切 馏分组成 ： 割成几个馏分，即汽油馏分、 中间馏分） 割成几个馏分，即汽油馏分、煤柴油馏分 （中间馏分） 、 减压馏分和减压渣油。 减压馏分和减压渣油。 我国原油的特点： 从元素组成上看， 含硫低、 我国原油的特点 ： 从元素组成上看 ， 含硫低 、 含氮高是 我国原油的特点之一。 汽油馏分含量低、 我国原油的特点之一 。 汽油馏分含量低 、 渣油含量高是 我国原油馏分组成的一个特点。 我国原油馏分组成的一个特点。
第二节 石油馏分的烃类组成
含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物， 含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，简 称为烃(Hydrocarbon) 称为烃
一、石油中烃类的类型及分布规律
石油中的烃类主要有烷烃、 石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃 原油中一般不含烯烃， 原油中一般不含烯烃，炔烃更少
1．石油中的烷烃 ． 石油中带有直链或支链， 石油中带有直链或支链 ， 而无任何环结构的饱和烃称为 烷烃或链烃 化学性质不活泼， 常温常压下为气态， 化学性质不活泼，C1～C4常温常压下为气态，C5～C15为 液态，C16以上的正构烷烃为固态 液态， 石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高 石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高 正构烷烃一般比异构烷烃 随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐 随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐 正构烷烃和异构烷烃 渐降低
第二章 石油的化学组成
第一节 石油的一般性状、 石油的一般性状、 元素组成、 元素组成、馏分组成
一：石油的一般性状
石油化学教案
石油化学教案石油是一种重要的自然资源，它是人类社会发展和经济繁荣的基石。
石油化学作为一门学科，研究石油的组成、化学性质以及石油加工过程中的化学反应和变化。
本教案旨在介绍石油化学的基本概念、主要应用以及相关实验。
一、石油化学的定义和背景1.1 石油化学的概念石油化学是研究石油及其衍生产品的化学性质和应用的学科，涉及石油炼制、石油化工、石油制品及其加工等方面的内容。
1.2 石油化学的背景石油在现代工业中具有重要地位，广泛应用于能源、化工、塑料、涂料、药品等各个领域。
石油化学的发展推动了工业化进程，对经济社会的发展具有重要作用。
二、石油化学的基本概念2.1 石油的组成和性质石油是由石油烃类化合物组成的混合物，主要包括烷烃、芳香烃和环烷烃等多种组分。
石油的性质包括密度、粘度、燃烧性质等。
2.2 石油加工和石油产品石油经过炼制过程可得到多种石油产品，包括汽油、柴油、润滑油、石油化学原料等。
不同产品的得到方式与炼油工艺有关。
三、石油化学的主要应用领域3.1 能源领域石油作为重要的能源来源，被广泛应用于发动机燃料、燃气等方面。
石油加工的能源利用效率和环保性对经济社会的可持续发展至关重要。
3.2 化工领域石油化学在化工行业中占据重要地位，它为制造塑料、橡胶、合成纤维等提供了丰富的原料。
利用石油化工技术可以生产各种化学品，推动了化学工业的发展。
3.3 材料领域石油化学为材料科学提供了丰富的研究对象，石油烃类化合物可用于合成聚合物材料、精细化学品、涂料等，为材料科学的研究和应用提供了基础。
四、石油化学实验4.1 石油的组分分析通过分馏等方法，对石油中的不同组分进行分离和分析，了解石油的组成及其性质。
4.2 石油产品的制备通过模拟炼油工艺，制备不同种类的石油产品，掌握炼油工艺和产品制备技术。
4.3 石油化学反应实验以石油化学反应为主线，进行实验教学，探索石油化学反应的机制和影响因素。
五、课堂教学设计5.1 教学目标通过本教案的教学，使学生了解石油化学的基本概念和主要应用领域，掌握石油化学实验技术，培养学生的实践动手能力和科学研究能力。
第九章 原油的组成、分类及影响因素
• 与生油岩相比，石油相对富集单环和双环分子， 生油岩则含较多的四环和五环分子，这可能与 石油运移分异有关。
第九章 原油的组成、分类及影响因素 §2.1.2 芳香烃
• 纯芳香烃是指只包含芳环和侧链的分子。
•包括单环以及2~6环、甚至更多环缩合在一起的多环芳烃，其 通式为CnH2n-p。p随环数而变化如苯p=6，萘p=12，菲p=18。
第九章 原油的组成、分类及影响因素 §2.1.2 芳香烃 (2)常规多环芳烃（PAH）
萘
菲
屈
匹
O
S
北
芴
二苯并呋喃(氧芴)
二苯并噻吩(硫芴)
第九章 原油的组成、分类及影响因素 §2.2 石油的非烃组成
•石油中的非烃组成主要是含O、N、S氮、硫三种元素的 有机化合物。
•胶质、沥青质是高分子量的含杂原子的缩聚合物。 •尽管这种元素的含量只占石油元素组成的2%左右，但与其有 关的化合物却占10%-20%，甚至更多。这些非烃组分主要集中 在石油的高沸点馏分中。
•石油地球化学：石油化学组成中继承了生油母质和石 油转化过程及其产物的信息深入研究石油组成对于 探索石油的形成、演化、运移、聚集及保存都具有重 要的意义。
第九章 原油的组成、分类及影响因素 第一节 石油的元素组成及馏分组成 一、石油的元素组成
元素组成是化学组成的基础。组成石油的元素主要是碳和氢， 其次是氧、硫、氮。C、H元素的含量一般为96~99%，其中碳占 83~87%，氢占11~14%。其余三种元素的含量很少，仅占0.5~5%。
石油产地 大庆 胜利 大港 江汉 克拉玛依 乌克兰 巴拉汗 老格罗兹尼 雅雷克苏 堪萨斯 科林加 文图拉
元素组成, %
C 85.74 86.26 85.67 83.00 86.13 84.60 87.01 86.42 80.61 84.20 86.40 84.00 H 13.31 12.20 13.40 12.81 13.30 14.00 12.15 12.62 10.36 13.00 11.7 12.70 S 0.11 0.80 0.12 2.09 0.04 0.14 0.40 0.32 1.05 1.90 0.60 0.40 N 0.15 0.41 0.23 0.47 0.25 1.25 0.44 O 0.69 1.63 0.28 1.25 0.44 0.68 8.97 0.45 1.20
高中化学-石油-石油产品知识点详细归纳汇总
高中化学-石油-石油产品知识点详细归纳
汇总
一、石油的性质与组成
1. 石油的定义：石油是一种混合物，由多种碳氢化合物组成。
2. 石油的外观：石油呈现为黑色或棕色的液体，具有挥发性和可燃性。
3. 石油的主要成分：石油主要由碳和氢元素组成，含有少量的氮、硫、氧等元素。
二、石油的开采与加工
1. 石油开采方法：石油可以通过地面开采、海底开采和深层开采等方式获取。
2. 石油的初步加工：经过原油蒸馏分离后，可以得到不同沸点范围的石油产品，如汽油、柴油、润滑油等。
3. 石油的深度加工：石油还可以通过催化裂化、重整、聚合等过程进行深度加工，生产出更多种类的石油产品。
三、石油产品的用途
1. 汽油：主要用于汽车和摩托车的燃料，提供动力。
2. 柴油：主要用于柴油发动机，如货车和客车，也用于发电机组。
3. 润滑油：用于润滑机械设备的运转，减少磨损和摩擦。
4. 煤油：用于户外照明、煮食和取暖等。
5. 天然气：用于家庭供暖、工业生产和发电等。
四、石油的环境影响与可持续发展
1. 石油开采对环境的影响：石油开采可能导致土地破坏、水源污染和生物多样性丧失等问题。
2. 石油燃烧的环境问题：石油燃烧会产生大量的二氧化碳和大气污染物，对全球气候和空气质量造成影响。
3. 可持续发展策略：推动石油行业转向低碳发展，提高能源利用效率，探索可再生能源替代石油。
以上是高中化学中关于石油和石油产品的知识点的详细归纳汇总。
对于更深入的理解和研究，请查阅相关教材和资料。
(注意：以上内容仅为概述，详情请参考可靠资料。
)。
正丁烷正戊烷多数石油不同碳原子数正烷烃相对含量分布曲线有三个
馏
轻馏分
中馏分
重馏分
分 石油气 汽油 煤油 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油
温度 （OC）
＜35 35-190 190-260 260-320 320-360 360-530 ＞530
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石油馏分与化合物组成的关系
石油不同的馏分，其化合物组成不同，一般： 轻馏分：主要由低碳数、分子量较小的烷烃 和环烷烃组成。
＞0.90 称为重质石油 ＜0.90 称为轻质石油
世界平均比重的原油，1吨按7.3桶计算。
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3.石油的粘度
粘度值代表石油流动时分子之间 相对运动所引起的内摩擦力大小。
粘度又分为：动力粘度 运动粘度 相对粘度
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1）．动力粘度（绝对粘度）：
动力粘度是指1牛顿力作用下，两个液层面积各为1平方米，相距1米， 彼此间相对移动速度为1米/S 时，液体流动所产生的阻力。
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4. 芳香烃
苯并蒽 ASI值=4:8
芳 香 烃 通 式 为 CnH2n-6, 属 不饱和烃，以具有六个碳原子 和六个氢原子组成单双键交替 的闭合环，即苯环为特征
据结构又分为单环、多环、 稠环三类芳香烃，目前石油中 已发现的芳香烃基本类型有苯、 萘、蒽、菲等类型。
萘并蒽
ASI值=6:4
原 蒸馏
油
轻馏分 ＞2100C馏分
色层
吸附
烃用
物
类硅
用 乙
可+ 溶胶 的质
胶、 有 机 溶
胶质
醚
剂
冲
溶
冲
洗
解沉
洗
物
淀
物沥
青
烃
质
石油的组成和性质
石油的组成和性质第一章石油的组成和性质第一节石油的化学组成一、石油的一般性质石油是从地层深处开采出来的可燃性粘稠液体矿物，常与天然气并存。
从油田开采出来的未经加工的及经过初步处理的石油统称为原油；经过炼油厂炼制后所获得的各种产品则叫石油产品。
石油是多种碳氢化合物的混合物，外观是一种流动或半流动的粘稠液体。
石油因其产地不同，性质上都有不同程度的差异。
从颜色上看，天然石油绝大多数都是黑色的，但也有暗黑、暗绿、暗褐的，而且有些石油是呈赤褐、浅黄乃至无色的。
如我国四川盆地开采出来的原油是黄绿色的，玉门原油是黑褐色的，大庆原油则是黑色的。
石油具有不同的颜色，是因为它们所含的胶质和沥青质的数量不同。
胶质和沥青质含量越多，石油颜色就越深。
绝大多数石油的相对密度介于0.8～0.98之间，但也有例外，如伊朗某石油相对密度高达1.06，美国加里福利亚州石油相对密度却低到0.707。
石油的相对密度取决于石油中含有重质馏分、胶质、沥青质的多少。
石油中重质馏分、胶质和沥青质多，则石油的相对密度就大，反之相对密度就小。
由于石油里面含有不同数量的硫化物，因此石油都有不同程度的气味。
在常温下，大多数石油是可以流动的液体，但也有的是固体或半固体。
石油的流动性主要取决于石油中含蜡量的多少。
含蜡量少的，常温下呈液体状态，能流动；含蜡量高的，常温下呈固体或半固体。
我国石油一般含蜡量比较高，有的高达30%。
二、石油的化学组成石油的化学组成十分复杂，不同产地甚至同一产地而不同油井的原油，在组成成分上也有一定差异。
1．石油的元素组成组成石油的主要元素是碳和氢，其中碳、氢两种元素占元素总量的96～99%。
此外，石油中还含硫、氮、氧等元素，在石油中的总含量一般在1～4%，但也有个别石油中含量较高。
如墨西哥石油仅硫元素含量就可高达3.5～5.3%。
大多数石油含氮量甚少，约千分之几到万分之几，但也有个别石油，如阿尔及利亚及美国加里福利亚州石油含氮量达1.4～2.2%。
第四章 石油化学组分分离及分析方法.ppt
（2）烃类气体组成分析 天然气中的C1～C4的烃类组成分析可用非
极性的异十三烷色谱柱进行。 天然气的全组成分析则需要采用联合两台
色谱仪，一台装有5A型分子筛、邻苯二甲 酸二甲酯两根色谱柱，用热导检测器检测， 另一台装有OV-101色谱柱，用火焰离子化 检测器检测。
裂化气中的乙烷和乙烯、1-丁烯和异丁烯、 顺丁烯和丁二烯都是较难用一般色谱柱分 离的物质对，但是对于裂解气中的全部 C1～C5烃类组成可采用化学键合固定相， 联合采用Al2O3填充毛细管柱、5A分子筛 柱及碳分子筛柱可快速进行分析。
较高的回流比，在一定的范围内，回流比 （其定义为单位时间内由分馏柱顶的冷凝 器流回分馏柱内的流量对馏出量的比值） 越大，分离效率越高。当全回流时，分馏 柱的分离效率最高，但此时没有流出物。 过高的回流比会使流出速度速度太低，因 此通常的回流比为理论塔板数的2/3。
近似于绝热的分馏柱，控制分馏柱外的 温度，使之与柱内温度基本相同。因为 最理想的分馏是在绝热的情况下操作， 过多的散热不仅会影响分离效率，还会 因柱内的冷凝液太多不能顺利流回蒸馏 瓶而导致液泛。
2、石油轻馏分的分析
石油中沸点低于200℃的轻馏分中所含有的 烃类数目多达数百个，而且裂解汽油的组 成更加复杂，分析的难度就更大，因此要 分离并鉴定出汽油馏分中的这些化合物必 须采用高效色谱柱。
（1）汽油馏分的单体烃组成分析 色谱柱：毛细管色谱柱，早期使用异十三 烷为固定液，但易流失，柱寿命短。近年 来多采用OV-101高沸点硅油作为固定液。 分析方法：程序升温的方法 分析对象：汽油馏分中的一百多种单体烃 的含量。
（2）芳烃含量的分析 由于芳烃具有极性，因此用极性很强的OV275等固定液可将样品中的非芳烃组分先分 离出，各个芳烃组成也可以得到较好的分 离。如工业二甲苯组成的分析，就采用有 机皂土和邻苯二甲酸二壬酯混合固定液， 从其中分离出各个异构体。
2.1石油及其产品的组成和性质
CA%=6÷20×100%=30% CN%=4÷20×100%=20% CP%=10÷20×100%=50% RT=2；RA=1；RN=1
注：
➢石油馏分的结构族组成是把一个馏分看作是一个平均分子，
所以环数有可能是小数；
➢CA%、CN%、CP%、RT 、RA 、RN是平均分子的结构参数
②石油馏分结构族组成的n-d-M法 ➢烃类的物性与其结构单元密切相关 ➢测定中间馏分或高沸点馏分的相对密度(d)、折射 率(n)和分子量(M)，就可以用表2-9中的公式算出各 结构参数(CA%、CN%、CP%、RT 、RA 、RN)
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3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保 留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃， 在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等
4.石油中含有的馏分，一般规定： ➢小于180℃的馏分为汽油馏分（也称为低沸点馏 分，轻油或石脑油馏分）
➢180～350℃的馏分为煤、柴油馏分（中间馏分， AGO） ➢350～500℃的馏分为减压馏分（也称高沸点馏 分,VGO） ➢大于500℃的馏分为减渣馏分(VR)
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减压瓦斯油（vacuum gas oil；ＶＧＯ）
简称VGO,指原油经减压蒸馏所得到的沸程范围约为350～ 500℃的馏分油的总称，是一种重质油。石油炼厂中减压瓦 斯油常作为制取润滑油的原料；也作为催化裂化、加氢裂化 及热裂化等过程的原料，以得到更多的轻质石油产品。随着 石油化工的发展，要求不断扩大裂解原料范畴，近年来，已 采用减压瓦斯油作为石油化工原料用于烃类裂解。一般硫含 量低的减压瓦斯油，例如低于0.5％(质量)，可以不经预处 理,即可直接进行裂解制取乙烯。以减压瓦斯油为裂解原料 的乙烯收率较低，裂解技术较复杂。
石油化学复习总结讲解
一、石油的化学组成1.石油馏分按馏程分类初馏点～200℃或～180 ℃汽油馏分200～350 ℃煤、柴油馏分350～500℃(560℃)减压瓦斯油（润滑油馏分、催化裂化原料）> 500 ℃(560℃) 减压渣油> 350 ℃常压渣油(初馏点：加热时馏出的第一滴液体时的温度.)2.原油分类：原油按化学组成分为哪三类，与化学组成关系⑴美国矿务局原油分类法分为石蜡基（大庆），中间基，环烷基⑵特性因数K值分类法：K值大小顺序为：烷烃＞环烷烃＞芳香烃。
根据K值可以对原油进行分类：K值＞12.1 为石蜡基K值＝11.5～12.1 为中间基K值＝10.5～11.5 为环烷基K值越大，烷烃含量越大，芳烃含量越少。
3.我国原油特点（1）偏重常规油（2）H/C偏低（3）低硫高氮（4）Ni多V少（5）轻馏分少，重馏分多。
4.石油化学组成表示方法：.石油馏分的化学组成:（元素，单体烃，族组成，结构族组成）目前研究石油化学组成的物理和化学的分析方法主要有：GC，LC，MS，NMR。
（1）元素组成①单体化合物组成②族组成族是指化学结构相似的一类化合物。
直馏汽油馏分的族组成：以烷烃、环烷烃、芳香烃含量来表示。
裂化汽油的族组成：用烷烃、环烷烃、芳香烃、的含量来表示。
煤柴油馏分和减压馏分的族组成液相色谱法：饱和烃（烷烃＋环烷烃）、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、非烃组分。
质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不同环数的环烷烃、不同环数的芳烃、非烃化合物。
常压渣油与减压渣油的族组成：四组分组成：用溶剂处理和液相色谱法相结合，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质。
六组分组成：将胶质可以进一步分为轻、中、重胶质。
八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、中、重芳烃。
③结构族组成：测单元结构的组成。
任何烃类化合物，不论其结构如何复杂，都可以看成是由烷基、环烷基和芳香基三种结构单元所构成的。
结构族组成只表示在分子中这三种结构单元的含量，而不涉及它们在分子中的结合方式。
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第一章1. 石油资源在国民经济中的地位为经济发展供应能源，支撑材料工业发展，促进农业发展，为工业部门提供动力，是重要的支柱产业。
石油和天然气出发，生产出一系列石油产品及石油化工中间体。
塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂，涂药，农药，染料、医药等与国际民生密切相关的重要产品。
2. 了解石油化学组成有何实际意义？因为原油虽在表观特征上与烃类相似，然而在利用原油和加工原油的角度看，各种原油在性质上的差异是很明显的。
有的原油通过蒸馏就可以得到产率较高的合格汽油，有的却只能得到很低产率的低质汽油。
有的原油常温下要凝固，有的在0℃仍能流动。
有的原油很容易获得沥青，有的却非常困难。
原油及其加工后产品的性质都是由它们的化学组成所决定的，包括烃类的组成和非烃类的组成。
因此，在确定一种原油的加工方案前，首先要了解它的性质和组成。
3. 石油的定义石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化石燃料。
石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
4. 常规石油是指哪些石油资源？常规石油就是指油气田可以用传统的技术（自喷、人工举升、注水气）采油等进行开发。
主要是各种烷烃，环烷烃，芳香烃的混合物。
5. 非常规石油指哪些石油资源？目前，对非常规油气资源尚无明确定义，人们采用约定俗成的叫法将其分为非常规石油资源及非常规天然气资源两大类。
前者主要指重（稠）油、超重油、深层石油等，后者主要指低渗透气压气、煤层气、天然气水合物、深层天然气及无气成因油气。
此外，油页岩通过相应的化学处理后产出的可燃气和石油，也属于非常规油气资源。
6. 世界石油资源的大致情况原油的分布从总体上来看极端不平衡；从东西半球来看，约3/4的石油资源集中在东半球，西半球占1/4；从南北半球看，石油资源主要集中于北半球，从纬度分布看，主要集中于北纬20°—40°和50°—70°两个纬度带内，波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°—40°内，该带集中了51.3%的世界石油储量。
50°—70°纬度带内有著名的北海油田，俄罗斯伏尔加及西伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。
7．中国石油资源的大致情况中国石油可采资源探明率为43%，尚有57%的剩余可采资源有待探明。
总体属于石油勘探中级成熟阶段。
但中国待探明石油资源70%以上主要分布在沙漠、黄土塬、山地等等，勘探开发难度加大，技术要求和成本费用越来越高。
未来中国石油储量增长的主要领域在西部和海上。
另外，南沙海域石油资源丰富。
根据初步估算石油可采量约为100亿吨，其中70%在中国断续国界以内。
8. 世界石油资源消耗的大致情况消费量（亿吨油当量）9. 中国石油资源消耗的大致情况1950年原油和天然气只占总能源的0.9%，到1960年、1970年就分别增加到3%和15.3%，1980年达到26.8%，近年来，我国石油能源在总能源中的比重一直在20%左右。
这与石油能源在世界总能源的比重58%相比还是相当低的。
10. 我国在石油资源方面面临哪些重大问题？1后备可采储量不足 2风险勘查投入不足 3缺乏供给保障机制，很难适应市场变化 4科技总体水平不高，不能满足增储上产需要 5环境问题严重，尚未得到充分重视11. 石油资源有哪些重要的应用？各种机械需要的各种润滑油，各种内燃机需要的不同规格的汽油和柴油，公路上铺沥青，飞机需要的喷气燃料，食品工业需要的食品级石蜡，橡胶工业需要的溶剂油，等等。
12. 如何合理地利用石油资源？（1）要真正认识到石油天然气是宝贵资源，才能做到经济合理地利用。
（2）合理利用油气资源，可以大量吸引外资，能真正地实施“对内搞活，对外开放”的方针。
利用天然气，再加上炼油厂的石脑油，大力发展石油化学工业，然后再以石化产品为原料，生产化肥、玩具、提包、纺织品、服装、人造宝石、鞋帽、电子产品、汽车零配件等等。
这些产品，除了满足国内需要外，还有大力向外出口第二章1.天然气为何要分干气和湿气？伴随原油出产的湿性天然气叫做湿气，不含液体成分的为干性天然气。
2.干气的主要成分是什么？干气是油田的伴生天然气，经过脱水，净化和轻烃回收工艺，提取出液化气和轻质油以后，主要成分是甲烷的处理天然气。
3.湿气和干气主要有什么不同？烃类气体中，CH4≥95%，C2+＜5%的烃气，称为干气，又叫贫气；CH4≥95%，C2+＞5%的烃气，称湿气，又叫富气。
4.天然气的主要用途有哪些？天然气主要可用于发电，以天然气为燃料的燃气汽轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快；另外，燃气轮机启停速度快，调节能力强，耗水量少，占地省。
天然气也可用于化工原料，以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨，甲醇，炭黑等近20个品种，经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50个品种以上。
以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。
天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也用于造纸，冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。
6. 工业上惰性气体He、Ar2、Ne是如何得到的？一般是通过分离空气制取的，通过对液态空气进行分级蒸馏，可得稀有气体混合物，再用活性炭低温选择吸附法，就可以得到不同的稀有气体了。
7. 原油的主要元素组成？C 83.0%——87.0% H 10.0%——14.0% N 0.01%——0.7% O 0.05%——1.5% S0.05%——5.0%8. 原油的H/C比大致在什么范围？与原油的分子量和烃类组成有什么关系？ XX——4.0 同一系列的烃类的，其H/C原子比随着分子量的增加而降低；烷烃的变化幅度较小，环烷烃的随分子量的变化幅度较大。
不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C原子比最大，而芳烃最小。
对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，其H/C原子比降低。
9. 原油中主要的非烃元素有哪些？S.N.O等，还有金属元素例如Ni.V.Sn.Na等等。
10. 原油的一般物性有哪些？大多数原油是密度比水低的黑色粘稠液体。
原油的一般性质，如密度、粘度、凝点、蜡含量、胶质、残碳等，都有专门的实验分析方法。
11. 我国的原油有哪些特点？Ni 高V低，与国外相反。
我国石油一般为偏重的石油。
12. 原油中烃类组成的表示方法有哪些？单体烃组成、族组成，结构族组成。
13. 何为馏分？为什么要将原油切割为不同的馏分？分馏是最常用的分离方法，所分成的部分称为馏分。
在理想状况下，可挥发性化合物组成的复杂混合物可通过极精密的蒸馏将化合物按其沸点次序逐一蒸馏出来而得到彻底的分离。
然而对于原油来说，这样的彻底分离难以实现。
原油中化合物组分数极多，不少组分的沸点差距很小，有的大分子量的化合物的挥发性很低，还有的化合物容易受热分解，此外还存在溶液的非理想性，这些因素都使原油难以通过精密分馏来实现单体化合物的彻底分离。
14. 来自不同原油的相同馏分（沸程相同）其化学成分是否相同？不相同。
相同沸程的馏分可能互相之间密度会有较大的差别，这主要是由于它们的化学组成不同所致。
15. 何谓原油和馏分的单体烃组成？这是将组成石油馏分的每一种烃类的单体化合物的含量全部表示出来的方法。
（只适用于部分低沸馏分）16. 何谓原油和馏分的族组成？这是将组成石油馏分的所有烃类化合物按它们在有机化学中的分类归属，按族表示它们的含量。
（方法适用于各种石油馏分）17. 何谓石油和馏分的结构族组成？这是将组成石油馏分的所有烃类化合物中的亚分子的结构单元按类型表示它们的含量。
（最常用的结构族组成分析中将石油馏分中所有烃类分子的碳原子按它们在芳香环、环烷环和烷基侧链上这三种类型进行归属，然后用芳香环上碳原子数占总碳原子数的百分碳原子数占总碳原子数的百分数（CP）这三个特征指标来表示石油馏分中烃类化学组成。
18. 单体烃表示法可用于哪些馏分？部分低沸馏分。
19. 汽油馏分的单体烃组成有何特点？各个单体烃相差很悬殊。
在石油轻馏分中丰度较高的烃类主要有正构烷烃，环己烷，甲基环己烷，甲基环戊烷，甲苯，二甲基环己烷以及在2—位或3—位上有单甲基支链的异构烷烃。
单甲基异构烷烃的含量明显高于多支链的异构烷烃的含量。
简单取代基的化合物在石油轻馏分中有较高丰度是一种普遍倾向。
20. 族组成表示法常用于哪些馏分？几乎都可以使用，常用于轻组分，中间馏分。
21. 对轻组分通常用哪几个烃族表示其族组成？链烷烃P 环烷烃N 芳烃A 烯烃 O22. 对中间馏分通常用哪几个烃族表示其族组成？链烷烃P 环烷烃N 芳烃A23. 对渣油组分通常用哪几个烃族表示其族组成（广义族组成）？饱和烃（直链、支链、环状）芳香烃。
24. 对渣油进行四组分分析时，用正庚烷为溶剂和用正戊烷为溶剂得到的沥青质含量为何不同？渣油中的沥青质溶于正庚烷但不溶于正戊烷。
25. 结构族组成表示法常用于哪些馏分？重馏分（可用于轻馏分，中间馏分，但无实际意义）。
26. 不同化学组成方法有何实际应用意义？单体烃分析方法适用于低沸点的部分馏分，而将石油馏分中单体烃的含量全部分析清楚很困难，所以需要族组成分析法。
27. 何谓虚拟组分？组分可能实际不存在，根据其馏分温度虚拟出来的一个馏分。
28. 描述两种虚拟组成方法。
（1）烃类集总组分烃类集总组分在本质上也是一种虚拟组分。
它的提出主要是考虑各种烃类化合物在化学反应中的特性。
一般根据所涉及的反应和希望解决问题，从实用的角度将性质相近的化合物归并在一组并成为“集总”，从而使石油馏分简化成为若干个集总组分组成的混合物。
（2）石油馏分的虚拟组分石油的中间馏分或高沸馏分都是一些有极多组分数的烃类等化合物的混合物，它们的沸点分布是近于连续分布的。
在有些场合它们可粗略地近似为单元组分，并取混合物的平均性质作为这简化处理的单元组分的性质。
29. 结构族组成常用哪几个特征指标来表示结构单元？芳香环上碳原子数占总碳原子数的百分数（CA）、环烷环上碳原子数占总碳原子数占总碳原子数的百分数（CN）和烷基侧链上碳原子数占总碳原子数的百分数（CP）30. 原油中主要的非烃元素有哪些？它们的元素含量大致范围是多少？N 0.01%——0.7% O 0.05%——1.5% S 0.05%——5.0%31. 原油中的非烃元素对石油加工和石油产品有何影响？它们的存在对原油的加工和产品的使用性能产生很大的影响。
32. 原油中主要的含硫化合物是哪些？硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物，噻吩等化合物和一些分子量较大且结构较为复杂（枫类、亚枫类）的含硫有机化合物。