第五章 第一节(1)原油饱和烃组成特征
原油成分分析方法的研究进展
2 原油的族组分与分离
当不需要或不可能进行单体化合物组成分析 时, 国内外目前采用原油族组分法来研究原油组成 变化。所谓原油的族组分, 一般指原油中饱和烃、 芳 胶质及沥青质各组分含量, 以质量分数表示, 原 烃、 油以上四组分简称 S A R A 组分。 S A R A 分析起始于 J e w e l l等的工作。 主要使 用3个方法将原油及其他碳氢化合物分离成 S A R A 组分。矾土 硅胶吸附色层分析法是美国试验与材 料协会 ( A S TM) D 2 0 0 7 9 3 的基础。 这个方法要求
·4 9 6·
顾 欢等: 原油成分分析方法的研究进展
烃、 胶质、 沥青质的定量分析提供了方法, 并且已经 在地质研究中进行了广泛地应用
[ ] 7
大量油样、 费时、 很难自动化, 而且要求大量溶剂。 改进的方法分成两类。一类是高效液相色谱法 ( 。H 重复性好而且自动 H P L C) P L C 技术更迅速、 还证明 化性能 比 A S TM 标 准 方 法 好。 文 献 [ 1 4] 芳香烃及极性 H P L C 法不仅能很好地分离饱和烃、 组分, 而且能很好地分离单、 双及三芳烃组分。 但 它需要在分离之前除去沥青质。 沥青质在洗提 是, 不可 饱和烃的过程中发生不可逆吸附或产生沉淀, 能进行定量地回收。 最快的分离方法是在涂有石英颗粒的石英柱上 进行的 薄 层 色 谱 层 析 法 ( 。不 像 柱 层 析 和 T L C) 沥青质不需要在进行色谱层析法之前 H P L C 技术, 分离出来。 薄层色谱层析法是一个非常普遍的技 术, 它与火焰离子检测器结合 ( , T L C F I D) S u z u k i
原油成分分析方法的研究进展
饱和烃课件
药物合成
芳香烃在药物合成中扮演重要角色,许多药物都 含有芳香烃。
化学反应介质
芳香烃常被用作化学反应的介质,帮助控制反应 速度和选择性。
05
CATALOGUE
饱和烃的未来发展
新材料开发
新型高分子材料
利用饱和烃的化学性质,开发出性能优异的新型高分子材料,用于制造医疗器械 、航空航天器等高科技领域。
芳香烃通常是高熔点、高 沸点的无色或淡黄色晶体 ,具有特殊的气味和较高 的密度。
芳香烃的化学性质
芳香烃的化学性质较为活 泼,可以发生取代反应、 加成反应和氧化反应等。
03
CATALOGUE
饱和烃的合成与转化
烷烃的合成与转化
烷烃的合成
主要通过石油分馏和裂化反应获 得,也可通过生物发酵法合成。
烷烃的转化
烷烃常作为工业溶剂,用于溶解和 提取其他物质。
塑料生产
烷烃在塑料生产中发挥着重要作用 ,许多塑料是由烷烃制成的。
环烷烃的应用
润滑油
环烷烃是润滑油的重要成分,它 们有助于减少机械摩擦。
橡胶
环烷烃也是橡胶的成分之一,用 于制造各种橡胶产品。
热塑性塑料
某些环烷烃可以用于生产热塑性 塑料。
芳香烃的应用
染料和颜料
烷烃在催化剂作用下可进行裂化 、异构化、烷基化和脱烷基化等 反应,生成更小的烷烃或更复杂 的烃类。
环烷烃的合成与转化
环烷烃的合成
主要通过重整和芳烃的烷基化反应获得,也可通过烯烃的环化反应合成。
环烷烃的转化
环烷烃在催化剂作用下可进行脱烷基化、加氢、氧化等反应,生成更小的环烷 烃或更复杂的烃类。
芳香烃的合成与转化
原油化学组成分类
原油化学组成分类原油是一种复杂的混合物,它由各种不同的化合物组成。
根据化学组成的不同,可以将原油分为几个不同的分类。
本文将以原油化学组成分类为标题,介绍不同类型的原油及其特点。
一、烷烃型原油烷烃型原油主要由碳氢化合物组成,其中主要成分是烷烃。
烷烃是一类只含有碳和氢的化合物,分子结构为直链、支链或环状。
这类原油通常具有低黏度、低密度和较低的燃烧温度,易于提炼和使用。
烷烃型原油在炼油过程中产生的产品主要是汽油和柴油。
二、烯烃型原油烯烃型原油的主要成分是烯烃,即含有碳-碳双键的烃类化合物。
这类原油相对于烷烃型原油来说具有较高的密度和粘度,燃烧温度也较高。
烯烃型原油在炼油过程中产生的产品主要是润滑油和石蜡。
三、芳香烃型原油芳香烃型原油的主要成分是芳香烃,即含有苯环结构的烃类化合物。
这类原油通常具有较高的密度和粘度,燃烧温度较高。
芳香烃型原油在炼油过程中产生的产品主要是重油和沥青。
四、脂肪酸型原油脂肪酸型原油主要由脂肪酸和甘油等化合物组成。
这类原油通常具有较高的黏度和密度,燃烧温度也较高。
脂肪酸型原油在炼油过程中产生的产品主要是脂肪酸和甘油的衍生物,可用于制造肥皂和化妆品。
五、硫化物型原油硫化物型原油的主要成分是含有硫的化合物,如硫化氢和硫醇等。
这类原油通常具有较高的密度和粘度,燃烧温度较高。
硫化物型原油在炼油过程中产生的产品主要是硫化氢和硫醇的衍生物,可用于制造肥皂和化肥。
六、杂原油杂原油是指化学组成中不属于上述几种类型的原油。
这类原油的化学组成复杂多样,性质各异。
杂原油在炼油过程中产生的产品种类繁多,涵盖了各种石化产品。
以上是根据原油的化学组成将其分类的一个简要介绍。
实际上,原油的化学组成非常复杂,其中的成分和比例因地理位置和沉积环境的不同而有所差异。
因此,在实际炼油过程中,需要根据具体的原油性质和需求,采取相应的炼油工艺和措施,以获得最合适的产品。
原油饱和烃组成特征讲解
第五章原油地球化学特征与油源分析第一节原油地球化学特征分析目前已在溱潼凹陷不同构造带发现了多个油田,由于研究区构造条件比较复杂,新生界分布有多套烃源岩。
油气的分布受到烃源岩分布特征、成熟度、油源通道和输导条件等多重因素的制约,油气聚集条件比较复杂,导致不同构造带油气的分布层位和原油的组成特征也存在比较明显的差别。
一、不同油田原油饱和烃地球化学特征淤溪油田的油层主要分布于泰州组。
泰州组原油总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态型,奇偶优势不明显,Ph含量很高(高于所有的正构烷烃,Ph含量>Pr 含量(图5-1-1a ;-胡萝卜烷含量很高(图5-1-1b三环萜烷含量中等,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较高,Ts含量低于Tm , C 3122S升藿烷含量高于C 3122R升藿烷含量(图5-1-1C ;aaa 20RC2728、C 29甾烷呈“ V ” 型分布,aaa 20RC2烷含量高于aaa 20RC甾烷(图5-1-1d。
c d图5-1-1淤溪油田泰州组原油部分生物标志物组成特征淤溪油田阜三段有油气显示,根据苏153井阜三段储层抽提物分析,抽提物特征与泰州组原油存在明显的差别。
抽提物总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈双峰态前峰型,奇偶优势不明显,Ph含量较高,Ph含量>Pr含量(图5-1-2a ;-胡萝卜烷含量较低(图5-1-2b ;三环萜烷含量很高,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈山峰型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts含量低147于Tm , C 3122S升藿烷含量高于C 3122R升藿烷(图5-1-2C ;aaa 20RC27 28、C 29甾烷呈“ V型分布,aaa 20R甾烷含量低于aaa 20RC甾烷含量(图5-1-2d。
a bc d图5-1-2淤溪油田阜三段储层抽提物分生物标志物组成特征匚洲城油田洲城油田油层主要分布于垛一段和戴一、二段,垛二段有油气显示。
饱和烃知识点总结
饱和烃知识点总结烷烃是一类碳氢化合物,分子中只含有碳和氢两种元素,结构上是由碳原子通过共价键连接而成的链状结构。
烷烃的分子中没有含有任何官能团,是一类非常稳定的有机化合物。
在化学反应中,它们往往是比较不活泼的物质,不容易发生化学反应。
烷烃有很多种类,按照碳原子链的不同长度可分为甲烷、乙烷、丙烷等。
此外,烷烃的结构可以是直链烷、支链烷,也可以是环状结构,不同的结构对其化学性质和用途都有所不同。
环烷烃,也称脂环烷烃或环状烷烃,是一种由碳原子构成封闭环状结构的烷烃类化合物。
由于其特殊的结构,环烷烃在化学性质和用途上与直链或支链烷烃有所不同。
环烷烃的分子结构稳定,通常比直链或支链烷烃具有更优异的物化性质和更广泛的应用前景。
环烷烃可以通过氢化、裂解、重整和重排等反应来制备,广泛应用于石油、化工和精细化工等领域。
饱和烃是天然气和石油中的重要成分,天然气主要是甲烷和小量的乙烷、丙烷和丁烷等烷烃混合物,而石油中主要是长链烷烃。
饱和烃是重要的燃料,烷烃在石油加工和化工生产中也有广泛的应用。
在石油加工中,烷烃是重要的裂解原料,也是重要的燃料和燃料添加剂。
在化工领域,烷烃是许多有机物的原料,例如可以通过氧化反应得到醇、醛、酮、酸等,也可以通过氯代反应制备卤代烷烃等。
饱和烃具有较高的稳定性和低的反应性,这使得它们不易发生化学反应或不容易形成复杂的分子结构。
因此,饱和烃在燃料、润滑剂、溶剂、塑料、化妆品和医药等领域有广泛的应用。
值得注意的是,饱和烃燃烧时会释放大量的热能,使其成为重要的燃料来源。
饱和烃还可以通过裂解和氢化等反应获得不饱和烃和环烷烃,为有机合成和化工生产提供了重要的原料。
总的来说,饱和烃是一类重要的有机化合物,具有稳定性高、反应性低、燃烧热值高等特点,因此在石油加工、化工生产和生活用品制造中有广泛的用途。
随着石油和化工工业的发展,对饱和烃的需求将会不断增加,同时也需要开发更加环保和高效的生产方法,以应对日益增长的市场需求。
原油的组成一般性质与生产
原油的组成、一般性质与生产概述原油是一种复杂的天然化学物质,由许多有机化合物组成。
原油是地球内部生物残骸在地壳中经过数百万年的压力和热分解形成的。
它是一种非常重要的能源资源,被广泛用于燃料、润滑油、化工原料等领域。
本文将介绍原油的组成、一般性质以及生产过程。
组成原油主要由碳氢化合物组成,包括烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃等。
其中,烷烃是最简单的一类化合物,由碳和氢原子组成,如甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃是由碳原子形成一个或多个环状结构,如环己烷、环戊烷等。
烯烃则包含有碳-碳双键,如乙烯、丙烯等。
最后,芳烃是由苯环组成,如苯、甲苯等。
除了碳氢化合物,原油中还含有少量的杂原子,如氮、硫、氧和金属元素等。
这些杂原子的存在会影响原油的性质和处理过程。
其中,硫是最常见的杂原子,存在于形成原油的生物残骸中。
高硫原油会导致排放物中的硫化物增多,对环境造成污染,因此在生产过程中需要进行脱硫处理。
一般性质原油的一般性质可以通过以下几个参数来描述:密度原油的密度是指单位体积原油的质量,通常以API重度来表示。
API重度与密度成反比,API重度越高,原油越轻。
常见的原油API重度范围从约10到约50不等。
轻质原油通常含有较高的烃类,可以直接用作汽油和液化石油气等产品。
而重质原油则需要经过加工才能得到高附加值的产品。
粘度原油的粘度是指其流动性,即原油在一定温度下的阻力。
粘度的大小决定了原油的流动性和加工难度。
一般来说,原油的粘度与温度呈反比,温度越高,粘度越低。
高粘度的原油不易流动,其加工成本较高。
含硫量原油中的硫含量对环境和加工过程都有重要影响。
高硫原油在燃烧时会产生大量的硫化物,对环境造成污染。
此外,高硫原油在加工过程中需要进行脱硫处理,增加了成本。
因此,低硫原油一直是市场上的宝贵资源。
燃点原油的燃点是指其在一定条件下燃烧所需的最低温度。
不同类型的原油具有不同的燃点。
从安全的角度考虑,低燃点的原油更安全。
生产过程原油的生产过程通常包括勘探、钻井、采油和加工等环节。
高二化学饱和烃知识点总结
高二化学饱和烃知识点总结饱和烃是有机化合物的一种,其中所有碳碳键都是单键,并且碳原子与氢原子饱和连接。
在化学中,饱和烃的理解对于学习有机化学以及石油化工等领域具有重要意义。
本文将对高二化学中的饱和烃进行知识点总结,以帮助读者更好地理解和掌握该概念。
一、饱和烃的命名法饱和烃的命名法主要有以下几种:直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等。
1. 直链烷烃是指所有碳原子按照一条直链排列的烷烃。
例如,甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)等。
2. 支链烷烃是指其中存在一些支链的烷烃。
支链通常由取代基(alkyl group)表示,例如,异丙基(isopropyl)、叔丁基(tert-butyl)等。
支链烷烃的命名需要确定主链、编号、选择取代基位置等。
3. 环烷烃是指具有环状结构的烷烃,环烷烃也可以存在支链。
例如,环己烷(C6H12)。
二、饱和烃的物理性质1. 饱和烃的密度较小,大多数饱和烃是气体或液体,少数是固体,例如甲烷是无色无臭的气体,蜡烷是白色固体。
2. 饱和烃的沸点随着碳原子数的增加而增加,烷烃的沸点比相应的烯烃和炔烃高。
3. 饱和烃通常不溶于水,但可以溶于非极性溶剂,如非极性有机溶剂和石油醚。
三、饱和烃的化学性质1. 碳碳单键的特性使得饱和烃相对稳定,不容易发生化学反应。
饱和烃通常只参与燃烧反应,燃烧反应是指饱和烃与氧气反应,产生二氧化碳和水,并释放大量能量。
2. 饱和烃可以通过加氢反应与氢气反应,例如,烯烃可以加氢生成相应的饱和烃。
3. 饱和烃在适当条件下可发生取代反应,取代反应是指饱和烃中的一个氢原子被其他原子或基团取代的反应。
例如,甲烷可以与氯气发生取代反应,生成氯代甲烷(CH3Cl)。
四、应用与实际意义1. 饱和烃是石油和天然气的主要成分之一,研究饱和烃有助于研究石油和天然气的产生、提取和利用。
2. 饱和烃是化学工业中的重要原料,广泛应用于制造塑料、合成纤维、燃料等领域。
3. 饱和烃的燃烧反应是我们日常生活中炉灶、汽车等燃烧设备的基础,研究饱和烃的燃烧有助于提高能源利用效率和环境保护。
油料学知识点
第一章◆1.石油的元素组成:组成石油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧五种元素。
◆2.石油的烃类组成:由碳和氢可组成烃类化合物,即烷烃、环烷烃和芳香烃,它们在原油中占绝大部分。
在原油中不含不饱和烃,但在二次加工后的石油产品中有不饱和烃(烯烃)。
◆3.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◆4. 我国原油的组成特点:从元素组成上看,含硫低、含氮高是我国原油的特点之一。
三高一低高凝点高粘度高含蜡硫偏低。
◆5. 各类化合物的分布规律:随着石油馏分沸点的升高,馏分中烷烃含量逐渐减少,芳香烃含量逐渐增大,含硫化合物和胶质含量均逐渐增加。
第二章石油及油品的物理化学性质◆1.为什么要研究石油及油品的物化性质?(课本P13)石油及油品的物化性质是评定石油和油品质量、衡量油库管理水平、控制油品输送过程的重要指标,也是设计石油及油品输送管道和油库以及石油加工装置的重要依据。
◆2.表征油品蒸发性能的指标?(蒸汽压、镏程)油品的蒸发性能通常用蒸气压和馏程两个性质来表示。
蒸气压:在一定温度下,液体同其液面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的压力(气液平衡时蒸气产生的压力)称为饱和蒸气压,简称蒸气压。
蒸气压的高低表明液体中分子气化或蒸发的能力,同一温度下蒸气压高的液体比蒸气压低的液体更容易气化。
馏程:油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点的温度范围,表示其蒸发特征。
该温度范围亦称为沸程。
◆3.油品的蒸气压与哪些因素有关?各是如何影响油品蒸气压?蒸汽压与温度及油品组成有关。
a 同一油品的蒸气压随温度的升高而增大b 两相共存时,蒸气压与气液体积比有关c 油品的气液比越小,气化率越低,蒸气压越高。
4. 油品密度影响油品密度的因素1)油品密度与馏分组成和化学组成的关系沸点↑,密度↑芳香烃的密度最大,环烷烃次之,正构烷烃最小。
对于相同碳原子, ρ芳香烃>ρ环烷烃>ρ正构烷烃。
分子中环数越多,密度越大,因而不同原油生产的两个相同馏程的馏分,由于化学组成不同,其密度也有很大的差别。
有机化学-第五章饱和烃
同系列组成上的差异—CH2—。
CnH2 n +
2
同系列是有机化学的普遍现象。 同系物间相互具有同一个通式,结构相似,化学 性质相似,物理性质呈规律性变化。 只要研究几个典型或有代表性的化合物性质之后, 就可能推出同系列中其他成员的基本性质。
二、烷烃的同分异构现象 同分异构体: 构造异构 异构 立体异构 构象异构 碳干异构 位置异构
新己烷
2)衍生物命名法:
要点:以甲烷作为母体,其他烷烃看成甲烷的烷基衍生物, 这种方法可以表示结构,但是仍然只适用于简单烷烃。 命名方法:选择含最多取代基的碳原子为母体(甲烷),并且 要求取代基最简单。其余部分为取代基,书写时由小到大排列。 结尾是甲烷。相同取代基合并,写出个数,用中文字表示个数。
1)习惯命名法(适用于简单化合物) 1~10个碳的烷烃,词头用:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、
辛、壬、癸;10个碳以上,用数字十一、十二等表示。
碳架异构体用正、异、新等词头区分。
CH3 CH3 CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3
正己烷
异己烷
第五章 饱和烃
【基本要求】
1、能正确书写烷烃的构造异构体,掌握烷烃的命名原则。
2、能用原子轨道杂化理论解释烷烃中碳原子的构型。
3、掌握σ键的形成、结构特点及特性。 4、掌握构象式(纽曼式和透视式)的写法。 5、掌握烷烃的物理性质(沸点,熔点,溶解度,比重等)存在的 规律性的变化。 6、掌握烷烃的氧化,裂化,取代反应。 7、理解烷烃的自由基反应的条件、历程及掌握自由基的稳定性。
C:支链数目相同——对称性↑,b.p↑;
三、 熔点
1.碳原子数目增加,熔点升高。 2.分子的对称性越大,熔点越高。
原油的组成与分类
.原油的组成与分类原油主要由碳、氢两者种元素组成,主要化合物为烷烃、环烷烃、芳香烃等烃类。
非烃类化合物有含硫、氧、氮的化合物;少量金属的硫化物、氧化物、氮化物和少量金属有机化合物;少量硫、氧、氮和金属等组成的复合有机化合物等。
原油按化学组成,分为石蜡基(烷烃>70%);环烷基(环烷>60%);中间基(烷、环烷、芳烃含量接近)和沥青基(沥青质>60%)。
原油按硫含量分为低硫原油(<0.5%);含硫原油(0.5~1。
5%);高硫原油(1.5%)。
2.密度密度是石油及其产品的最简单常用的物理指标。
天然原油的密度(20℃)大约是0.7~1㎏/l。
含芳香烃、胶质、沥青质多的石油密度最大,含环烷烃多的石油密度居中,含烷烃(石蜡烃)多的石油密度最小。
3.馏程馏程是指在一定温度范围内该石油产品中可能蒸馏出来的数量和温度的标示。
馏程是保证柴油在发动机燃烧室里迅速蒸发气化和燃烧的重要指标。
轻柴油全馏范围160~365℃;重柴油用在低速柴油机上,有充足的雾化、蒸发时间,对馏程没严格要求,一般在250~450℃,当前在中、低速大、中型柴油机上已开始使用混合型燃料油。
4.粘度粘度是流体粘滞性的一种量度,是流体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。
粘度大表现内摩擦力大,分子量越大,碳氢结合越多,这种力量也越大。
粘度对各种润滑油、质量鉴别和确定用途,及各种燃料用油的燃烧性能及用度等有决定意义。
在同样馏出温度下,以烷烃为主要组份的石油产品粘度低,而粘温性较好,即粘度指数较高,也就是粘度随温度变化而改变的幅度较小;含环烷烃(或芳烃)组份较多的油品粘度较高,即粘温性较差;含胶质和芳烃较多油品粘度最高,粘温性最差,即粘度指数最低。
粘度常用运动粘度表示,单位mm2/s。
重质燃料油粘度大,经预热使运动粘度达到18~20mm2/s(40℃),有利于喷油嘴均匀喷油。
5.倾点倾点是石油产品在规定试验仪器和条件下,冷却到液体不流动后缓慢加温到开始流动的最低温度。
第五章 饱和烃
⑤ 套环烷烃:两环的碳原子不相连接,而是 两个碳环互相套起来,如
(3)多环烷烃
立方烷 棱烷
蓝烷
金刚烷
扭烷
这些化合物的合成,对有机化合物的结构理论提 出了新的挑战。
5.2 链烷烃的物理性质
一、直链烷烃的物理常数与相对分子质量的关系
(2)角张力概念的提出
1885年拜尔提出环状化合物“张力学说”。环 越小,角张力越大。后来环己烷构象提出 来,拜尔的理论开始被怀疑。
(3)环烷烃燃烧焓的测定
单环烷烃由 -CH2- 构成,链烷烃的每个 -CH2-
的平均燃烧焓是 658.6 kJ· -1。 mol
某些环烷烃的燃烧焓值(单位:kJ· -1,298K) mol
63.28℃
60.27 ℃
57.99℃
49.74 ℃
沸点高低取决于液体分子间力的大小,链烷烃的 稳定构象是分子中碳链呈锯齿状排列。因此,有 上述规律。
带支链的烷烃,支链的存在,阻碍了分子中 主链的紧密排列,因此沸点低。
沸点/℃
36
28
9.5
三、熔点
正构烷烃的熔点随着相对分子质量的增加 而增加。
正构烷烃碳数与熔点的关系
从表中可看出: ① C1~C4烷烃是气体,C5~C16烷烃为液体, ≥C17烷烃为固体。 ② 随着烃中碳数增加,熔点增加,沸点增加。 ③ 随着烃中碳数增加,相对密度d420增加,逐 渐接近0.8。 ④ 随着烃中碳数增加,折射率nD20增加,总是 大于1。 这种随着相对分子质量的增减,物理常数 呈规律的变化在有机化合物中是一种普遍现 象。在其他类化合物中也有类似的规律。
原油基础知识详解
原油基础知识详解原油介绍:习惯上称直接从油井中开采出来未加工的石油为原油,它是一种由各种烃类组成的黑褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质。
地壳上层部分地区有石油储存。
它由不同的碳氢化合物混合组成,其主要组成成分是烷烃,此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。
可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
按密度范围分为轻质原油、中质原油和重质原油。
不过不同油田的石油成分和外貌可以有很大差别。
石油主要被用来作为燃油和汽油,燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。
石油也是许多化学工业产品——如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
原油是一种黑褐色的流动或半流动粘稠液,略轻于水,是一种成分十分复杂的混合物;就其化学元素而言,主要是碳元素和氢元素组成的多种碳氢化合物,统称“烃类”。
原油中碳元素占83%一87%,氢元素占11%一14%,其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质。
虽然原油的基本元素类似,但从地下开采的天然原油,在不同产区和不同地层,反映出的原油品种则纷繁众多,其物理性质有很大的差别。
原油的分类有多种方法,按组成分类可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类;按硫含量可分为超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类;按比重可分为轻质原油、中质原油、重质原油以及特重质原油四类。
原油发展历程:人类正式进入石油时代是在1867年。
这一年石油在一次能源消费结构中的比例达到40.4%,而煤炭所占比例下降到38.8%,石油是工业的血液,建国以来,中国社会由农业经济向工业经济迅速迈进,对能源的需求节节攀升。
石油消费量从建国初的100多万吨猛增到2012年的4.9亿吨,后者是前者的近500倍,位列世界第二位。
油气资源支撑着中国经济的快速发展。
石油需求的增长和石油贸易的扩大起因于石油在工业生产中的大规模使用。
一战以前,石油主要被用于照明,主要产油国美国和俄罗斯同时也是主要的消费国。
在一战中,石油的战略价值已初步显现出来,由于石油燃烧效能高,轻便,对于军队战斗力的提高具有重大战略意义。
第五章烃源岩特征
第五章烃源岩特征及油气源对比第一节烃源岩分布及地球化学特征一、烃源岩岩性、岩相及厚度1、岩性、岩相特征柴北缘早侏罗世断陷盆地为碎屑岩沉积区,烃源岩主要为湖泊、三角洲、沼泽相暗色泥岩、页岩及炭质泥页岩,富含有机质。
据研究,该地区烃源岩的主要岩相类型包括:(1)前扇三角洲暗色泥岩主要发育于湖西山组和小煤沟组,形成于湖水面相对较高、距物源区近、湖盆坡度相对较陡且受同沉积正断层控制的背景下,由冲积扇直接入湖形成。
前扇三角洲暗色泥岩的特点是沉积厚度大,在剖面上常与厚层或透镜状的砂砾岩互层,二者之间多突变接触。
前扇三角洲距河口近,有机质来源丰富,湖水较深,加上沉积速率较高、快速埋藏,有利于有机质的保存。
但陆源高等植物输入较多,有机质以Ⅲ型为主。
(2)湖相暗色泥岩主要为半深湖-深湖相,有机质既有陆源高等植物,也有湖相水生生物,其相对丰度取决于水体距物源的距离。
冷西次凹的北部在早侏罗世处于较深湖区,距物源区相对较远,陆源高等植物的输入减少,水生生物较发育,所形成的暗色泥岩中Ⅱ~Ⅰ型有机质较丰富。
如石深7井下侏罗统深水湖底扇暗色泥岩厚度为136m,占地层厚度的38%,有机质类型较好。
(3)沼泽相炭质泥岩沼泽相富含植物组分的炭质泥岩、页岩甚至煤层也是重要的烃源岩,但其生油潜力有限。
从现有资料看,下侏罗统最有利的烃源岩为湖泊相暗色泥岩;中侏罗统烃源岩除了J2d6-J2d7湖相泥岩、页岩和油页岩外,还有J2d5沼泽相煤系地层。
2、研究区的烃源岩厚度分布青海石油勘探开发研究院根据烃源岩发育的控制因素、利用测井方法识别和评价了生油岩的分布,编制了下侏罗统暗色泥岩厚度等值线图(见图5-1)。
下侏罗统具有多个生烃中心,其烃源岩厚度大,分布面积广。
烃源岩厚度变化规律与地层厚度类似。
其中,昆特依断陷北部的鄂博梁次凹和冷西次凹发育了巨厚的烃源岩,厚度达600~1200米,冷湖四、五号一带烃源岩厚度也较大,为400~900米左右,昆北斜坡100~200米左右,昆1井附近为200~400米左右;昆特依断陷中部厚度多为200米左右(图5-1)。
石油加工原油组成教学课件
温度
会影响原油中各种化合物分离的速度。
压力
会影响原油的凝固点、沸点和流动行为。
水分
水分会降低原油的质量,甚至导致原油中的细菌 和真菌生长。
硫份
硫的含量会影响原油的稳定性,并可能产生有害 气体。
原油组成分析方法
1 质谱法
2 色谱法
对原油组成的定性分析。
对原油组成的定性和定 量分析。
3 催化分析法
用不同的化学试剂将原 油分解成不同的化合物。
石油加工原油组成教学课 件PPT
本课件旨在介绍石油加工原油组成,包括原油的概述、组成简介、主要组分、 影响因素、分析方法等内容。让我们开始吧!石油加工概述采油
地下石油开采,包括海上和陆上石油钻探。
输送
通过管道、铁路、船运等方式运输石油到加工 厂。
加工
将原油进行加工和分离,以生产各种石油产品。
分销
将各种石油产品销售到加油站和其他客户。
原油组成简介
碳氢化合物
主要由碳和氢构成,小部分含氮、硫和氧等元素。
杂质
会影响原油的颜色、气味和密度。
不同类型
存在差异,如轻质原油、中质原油和重质原油。
主要原油组分
1
烃类
直链烷烃、环烷烃、烯烃和芳香烃。
杂原子化合物
2
含硫化合物、氮和金属杂原子化合物。
3
微量元素
镍、钒和铜等微量元素。
原油组成影响因素
结束语
原油组成分析是石油加工过程中至关重要的一环。通过深入了解原油组成, 我们可以更好地理解石油加工工艺,并生产出更高质量的石油产品。感谢您 的收听!
石油、天然气与油田水
用途:石油有机成因证据之一。
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第一节 原油的组成及性质
(3)含氧化合物: 大多数原油中的含氧量在0.1%~1.0%之间,个别的达3.0%。主要有:醇
( R—OH ) 、 酚 ( Ar—OH ) 、 醚 ( R—O—R ) 、 醛 ( R—CO—H ) 、 酮 (R—CO—R)和酸(R—COOH)。原油中含氧化合物主要是酸性含氧化 合物,其中环烷酸最多,占酸性物质90%以上。
第一节 原油的组成及性质
(2)含氮化合物:
原油中的氮含量通常在0.05%~0.5%范围内。原油中的 氮含量是随馏分沸程的升高而增加的。原油中氮约有90% 存在于渣油中。
对于原油中的含氮化合物,尤其是较重馏分中的含氮化 合物,由于在分离和鉴定上的困难,迄今尚未完全弄清楚, 一般按酸碱性分为碱性和非碱性两大类。对碱性含氮化合 物研究较多,已鉴定出大约80多种单体化合物,主要是吡 啶、喹啉、异喹啉的同系物和卟啉。卟啉化合物是石油有 机成因的重要生物标志物。中性含氮化合物有吡咯、吲哚、 咔唑的同系物等。
第一节 原油的组成及性质
2、原油的化学组成
在原油的化学组成中,按照化学结构可分为: • 烃类(Hydrocarbon):指全部由氢和碳原子构成的化合物 (CH4,C2H6 ...) ——
烷烃、环烷烃、芳香烃
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第一节 原油的组成及性质
(1)烷烃: 属饱和烃(CnH2n+2) C1~4气态,C5~16液态,C17+固态 A.正构烷烃 属直链烃 -C-C-C-C在原油中正构烷烃的含量是较高的,其含量一般为15%~20%。 原油中已检测出C1~C40的各种正构烷烃。 含量高低取决于:(1)生成条件—原始有机质的性质。 (2)烃源岩的热演化程度。
第五章 饱和烃
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旋转角度
热力学能量最低,最稳定;两者能量差 12.6KJ/mol。室温下,各构象异构体
乙烷分子不同构象的能量曲线图
间互相转变的速度极快,无法分离;
达到动态平衡时,反交叉式占72%,
顺交叉式占28%,两种重叠式极少。
乙烷C2H6的构象:影响乙烷构象 稳定性因素
u 烃的分类
链 烃 饱和烃:烷烃 (脂肪烃) 不饱和烃: 烯烃 炔烃 烯炔烃
饱和烃:环烷烃
烃
单环烃
脂环烃
不饱和烃:环烯烃 环炔烃
多环烃: 螺环烃 桥环烃
环烃
单环芳烃
多苯代脂烃
芳香烃
多环芳烃 联苯 稠环芳烃
非苯芳烃
1、开链烃(饱和烃)
CH3-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 ... 2、脂环烃
第五章 饱和烃
教学单元一 烷烃的分类及结构
一、本章内容 学习烷烃基本概念及分类 碳的σ键;SP3杂化 甲烷、乙烷和丁烷的构象
二、烃的定义和分类
u 烷烃的定义
烃 — 由碳、氢两种元素组成的化合物称为碳氢 化合物(hydrocarbon)。 烷烃 — 在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键 结合成链状,碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相 结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都 达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
烷烃的构象
构象:烃分子中C-C σ键的电子云是以键轴为轴对称的。 因此,两个甲基可以绕C-C σ键的键轴旋转,形成许多分子 的形象,这些形象称为构象 。
构象异构:由于围绕σ键旋转,而产生的分子中原子或基 团在空间的不同排列方式为分子的构象异构。
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第五章原油地球化学特征与油源分析第一节原油地球化学特征分析目前已在溱潼凹陷不同构造带发现了多个油田,由于研究区构造条件比较复杂,新生界分布有多套烃源岩。
油气的分布受到烃源岩分布特征、成熟度、油源通道和输导条件等多重因素的制约,油气聚集条件比较复杂,导致不同构造带油气的分布层位和原油的组成特征也存在比较明显的差别。
一、不同油田原油饱和烃地球化学特征(一)淤溪油田淤溪油田的油层主要分布于泰州组。
泰州组原油总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态型,奇偶优势不明显,Ph含量很高(高于所有的正构烷烃),Ph含量>Pr含量(图5-1-1a);β-胡萝卜烷含量很高(图5-1-1b);三环萜烷含量中等,C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较高,Ts含量低于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷含量(图5-1-1c);ααα20RC27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,ααα20RC29甾烷含量高于ααα20RC27甾烷(图5-1-1d)。
a bc d图5-1-1 淤溪油田泰州组原油部分生物标志物组成特征淤溪油田阜三段有油气显示,根据苏153井阜三段储层抽提物分析,抽提物特征与泰州组原油存在明显的差别。
抽提物总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈双峰态前峰型,奇偶优势不明显,Ph含量较高,Ph含量>Pr含量(图5-1-2a);β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-2b);三环萜烷含量很高,C20、C21、C23三环萜烷呈山峰型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts 含量低147于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷(图5-1-2c);ααα20RC27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,ααα20R C27甾烷含量低于ααα20RC29甾烷含量(图5-1-2d)。
a bc d图5-1-2 淤溪油田阜三段储层抽提物分生物标志物组成特征(二)洲城油田洲城油田油层主要分布于垛一段和戴一、二段,垛二段有油气显示。
油砂样品采自QK18井垛一段(S32),原油样品采自QK5、洲5、洲6和洲8井垛一段。
根据原油生物标志特征分析,洲城油田不同层段原油的地球化学特征没有明显的差别,其主要特点为:总离子流图上正烷烃碳数分布特征呈正态分布,Ph含量>Pr含量(图5-1-3a);β-胡萝卜烷含量中等(图5-1-3b);三环萜烷含量较高,C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts含量低于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷含量(图5-1-3c);ααα20RC27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,ααα20R C29在玩甾烷>ααα20R C27甾烷(图5-1-3d)。
a bc d图5-1-3 洲城油田原油部分生物标志物组成特征148149 (三)祝庄油田祝庄油田原油主要分布于阜一段、阜三段、泰州组和垛一段,油砂样品采自祝7井垛一段、祝2井阜三段及苏255井阜一段,原油样品采自祝2井和苏255井阜三段。
根据原油生物标志特征分析,可将原油划分为两类。
第一类原油:在垛一段(祝7井,S48)、阜一段(S255井,S1)和阜三段(S255井)均有分布。
这类原油在总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态型,奇偶优势不明显,Ph 含量较高,Ph 含量>Pr 含量(图5-1-4a );β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-4b );三环萜烷含量较高,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较高,Ts 含量低于Tm ;C 3122S 升藿烷含量高于C 3122R 升藿烷含量(图5-1-4c );C 27、C 28、C 29ααα甾烷呈“V ”型分布,ααα20R C 29甾烷含量高于ααα20RC 27甾烷(图5-1-4d )。
第二类原油:主要分布在阜三段(如祝2井油砂,S41;祝2井原油),这类原油总离子流图上正构烷烃碳数分布形态呈正态型,奇偶优势不明显,Ph 含量>Pr 含量(图5-1-5a );β-胡萝卜烷含量中等(图5-1-5b );三环萜烷含量中等,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较低,Ts 含量低于Tm ,C 3122S 升藿烷含量高于C 3122R 升藿烷含量(图5-1-5c );ααα20RC 27、C 28、C 29甾烷呈“V ”型分布,ααα20RC 29甾烷含量高于ααα20RC 27甾烷(图5-1-5d )。
(四)角墩子油田角墩子油田分布有戴一段、戴二段和垛一段三套油层。
根据采集的苏228井油砂(S53、S54)样品的抽提物生物标志物特征分析,可将其划分为两类。
第一类原油:分布在垛一段(E 2s 1)(苏228井S53号油砂样品)。
总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态分布,奇偶优势不明显, Ph 含量>Pr 含量(图5-1-6a );β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-6b );三环萜烷含量中等偏高,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,图5-1-4 祝庄油田第一类原油部分生物标志物组成特征150 伽马蜡烷含量较低,Ts 含量接近Tm ,C 3122S 升藿烷含量高于C 3122R 升藿烷含量(图5-1-6c );ααα20RC 27、C 28、C 29甾烷呈“V ”型分布, ααα20RC 27甾烷含量略高于ααα20RC 29甾烷(图5-1-6d )。
第二类原油:主要分布在戴一段(E 2d 1)(苏228井S54油砂样品),总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈单峰态后峰型,奇偶优势不明显,Ph 含量>Pr 含量(图5-1-7a );β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-7b );三环萜烷含量较低,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts 含量低于Tm ,C 3122S 升藿烷含量高于C 3122R 升藿烷含量(图5-1-7c );ααα20RC 27、C 28、C 29甾烷呈“V ”型分布,ααα20RC 27甾烷含量略高于ααα20RC 29甾烷(图5-1-7d )。
a bcd图5-1-5 祝庄油田第二类原油部分生物标志物组成特征 S228井Es1 2388.7aS228井Es1 2388.7 bS228井Es1 2388.7m cd图5-1-6 角墩子油田第一类原油部分生物标志物组成特征151(五)储家楼油田储家楼油田油层仅分布在戴一段。
根据采集的QK36 井油砂(S52)和QK36井原油样品的生物标志物分析,这类原油的特征是:总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态分布,奇偶优势不明显,Ph 含量>Pr 含量(图5-1-8a );β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-8b );三环萜烷含量中等,C 20、C 21、C 23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较低,Ts 含量接近于Tm 含量,C 3122S 升藿烷含量高于C 3122R 升藿烷含量(图5-1-8c );ααα20RC 27、C 28、C 29甾烷呈“V ”型分布,ααα20RC 27甾烷含量高于ααα20RC 29甾烷(图5-1-8d )。
(六)草舍油田草舍油田分布有多套油层,主要包括泰一段、阜一段、阜三段、戴二、一段和垛一段。
a bcd图5-1-7 角墩子油田第二类原油部分生物标志物组成特征 QK36井Ed1 2953.12m aQK36井Ed1 2953.12m bQK36井Ed1 2953.12m cQK36井Ed1 2953.12md图5-1-8 储家楼油田戴一段原油部分生物标志物组成特征根据部分垛一段油砂样品(苏120井,S23,S24;QK31井,S37)、泰一段油砂样品(QK21井,S34)、阜一段油砂样品(QK29井,S39)和戴一段(苏130井,原油)原油样品生物标志物组成特征分析,可将本油田原油划分为三类。
第一类原油:在垛一段(QK31井,S37)、泰一段(QK21井,S34)和阜一段(QK29井,S39)均有分布。
总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈正态型,奇偶优势不明显,Ph 含量>Pr含量(图5-1-9a);β-胡萝卜烷含量中等(图5-1-9b);三环萜烷含量中等,C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts含量低于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷含量(图5-1-9c);ααα20RC27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,ααα20RC29甾烷含量高于ααα20RC27甾烷(图5-1-9d)。
a bc d图5-1-9 草舍油田第一类(垛一段)原油部分生物标志物组成特征第二类原油:主要分布在垛一段(E2s1)(苏120井,S24,S23)。
总离子流图上正构烷烃碳数分布特征呈双峰态前峰型,奇偶优势不明显,Ph含量较高,Ph含量>Pr含量(图5-1-10a);β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-10b);三环萜烷含量较高,C20、C21、C23三环萜烷呈山峰型分布,伽马蜡烷含量较高,Ts含量低于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷含量(图5-1-10c);C27、C28、C29ααα20R甾烷呈“V”型分布,ααα20R C29甾烷>ααα20RC27甾烷(图5-1-10d)。
第三类原油:主要分布在戴一段(侧S130原油)。
总离子流图上正烷烃碳数分布特征呈单峰态前峰型,Ph含量>Pr含量(图5-1-11a);β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-11b);三环萜烷含量中等,C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量较低,Ts含量接近Tm,C3122S升藿烷含量低于C3122R升藿烷含量(图5-1-11c);C27、C28、C29ααα20R甾烷呈“V”型分布,ααα20R C29甾烷含量>ααα20R C27甾烷含量(图5-1-11d)。
152a bc d图5-1-10 草舍油田第二类(垛一段)原油部分生物标志物组成特征a bc d图5-1-11 草舍油田第三类(戴一段)原油部分生物标志物组成特征(七)陶思庄油田陶思庄油田分布有阜三段、戴一、二段和垛一段三套油层。
根据采集的垛一段(QK12井,S31)、戴一段(QK15井,S33)和戴二段(QK12,原油)样品的生物标志物组成特征分析,陶思庄油田各层段原油生标特征没有明显差别,原油总离子流图上,正构烷烃碳数分布特征呈正态型,奇偶优势不明显,Ph含量较高,Ph含量>Pr含量(图5-1-12a);β-胡萝卜烷含量较低(图5-1-12b);三环萜烷含量中等,C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布,伽马蜡烷含量中等,Ts含量低于Tm,C3122S升藿烷含量高于C3122R升藿烷含量(图5-1-12c);ααα20RC27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,ααα20RC29甾烷含量高于ααα20RC 27153甾烷(图5-1-12d)。