石油化学与组分分析分析

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% S

0.05%——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？