常见亚非原油饱和链烷烃分布特征及主成分分析
原油介质 主要成分
原油介质主要成分原油是一种天然的矿物资源，由各种有机物质组成。
它是石油工业的重要原料，被广泛用于能源、化工、交通运输等领域。
原油的主要成分包括烃类化合物、硫、氮、氧、金属元素等。
烃类化合物是原油的主要成分之一，占据了原油中的绝大部分。
烃类化合物是由碳和氢元素组成的有机化合物，包括烷烃、烯烃和芳香烃等。
烷烃是由碳和氢元素组成的直链或支链烃烷，如甲烷、乙烷、丙烷等。
烯烃是具有碳碳双键的烃烯，如乙烯、丙烯等。
芳香烃是由苯环结构组成的烃类化合物，如苯、甲苯、二甲苯等。
这些烃类化合物在炼油过程中可以分离出不同的燃料和化工产品。
硫是原油中的重要杂质之一，主要以有机硫化合物的形式存在。
硫的含量对原油的质量有较大影响，高硫原油在燃烧过程中容易产生大量的污染物，对环境造成危害。
因此，在炼油过程中需要对原油进行脱硫处理，降低硫含量，以减少环境污染。
氮是原油中的另一个重要杂质，主要以有机氮化合物的形式存在。
氮的含量也会影响原油的质量和燃烧性能。
高氮原油在加热过程中容易产生氮氧化物等有害物质，对环境和人体健康造成危害。
因此，炼油过程中也需要对原油进行脱氮处理，降低氮含量。
氧是原油中的一个常见元素，主要以有机氧化物的形式存在。
氧的含量对原油的储存和燃烧性能有一定影响。
高含氧量的原油在储存过程中容易发生自燃，对储油设备和环境安全构成威胁。
因此，在储存和运输原油时需要控制氧的含量，避免安全事故的发生。
原油中还含有少量的金属元素，如铁、钠、钙、镁等。
这些金属元素主要以杂质的形式存在，对原油的品质和加工过程有一定影响。
高含金属元素的原油在炼油过程中容易产生催化剂中毒、设备腐蚀等问题，对炼油工艺和产品质量造成不利影响。
因此，在炼油过程中需要对原油进行金属元素的去除和控制。
原油的主要成分包括烃类化合物、硫、氮、氧、金属元素等。
这些成分在炼油过程中需要根据不同的要求进行处理和控制，以提取出符合需求的燃料和化工产品。
通过科学的炼油技术，可以有效利用原油资源，同时降低环境污染，实现可持续发展。
原油与重质燃料油中多环芳烃分布特征及主要分析
原油与重质燃料油中多环芳烃分布特征及主要分析摘要：在这项工作中，利用气相色谱-质谱法（GC-MS）和文献数据，研究了原油或最小老化原油和燃料油中不同系列多环芳烃（PAHs）的相对浓度。
结果显示，原油中萘系列化合物的相对峰度明显高于燃料油，菲系列化合物和链式化合物的相对峰度明显低于燃料油，二苯并噻吩和芴系列化合物的相对峰度没有明显差异。
如果萘系列化合物的相对含量大于57.0%，该油可能是原油，如果含量小于48.9%，该油可能是燃料油；如果菲系列的相对含量小于21.7%，该油可能是原油，如果含量大于22.6%，该油可能是燃料油。
如果该系列的相对含量大于5.4%，则该油可能是燃料油。
在16种多环芳烃的基础上，原油中的苯并蒽和蒽的相对浓度低于燃料油，如果蒽的相对浓度高于3.8 %，则可能是燃料油，如果苯并蒽的相对浓度高于5.9 %，则是燃料油。
关键词：原油，燃料油，多环芳烃引言：在本文中，我们分析了原油和燃料油的含量，以确定原油和燃料油的区别，并提出了原油和燃料油含量的不同范围，为界定海上石油泄漏的 "类型 "提供依据。
一、实验部分和文献任务（一）仪器和试剂（1）仪器：气相色谱仪-质谱仪（配备30米×0.32毫米×0.25微米HP-5毛细管柱），氮气纯化仪（HGC-12）。
（2）实验设备：膜式真空泵（AP-9901s），旋转蒸发仪（HGC-12），数控超声波清洗机（KQ5200DE），马弗炉（DRA系列）。
（3）试剂：无水硫酸钠（纯度优良），正己烷（色谱纯度），丙酮（色谱纯度），二氯甲烷（色谱纯度），二氯甲烷（色谱纯度）。
硫酸钠：马弗炉中400℃煅烧4小时，冷却后放入干燥器中；滤纸在正己烷中浸泡并风干24小时，然后保存在干燥器中。
（二）样品的处理实验样品六个油样，包括一个原油样品（YY01）和五个燃料油样品（RY01-RY05）（如图一）。
处理样品的方法是将大约0.2克的油称量到10毫升正己烷中，并超声处理15分钟。
原油成分分析
原油成分分析原油是指从地下油藏中提炼出来的粘性、油状物质，它是地球上储存量最丰富的天然能源之一，也是制造汽油、煤油、柴油、石脑油、重质油、沥青等各种石油产品的原料，原油既可用作火力发电，又能生产各种烯烃、均相及芳香烃，是精细石化工业重要的原料。
原油中含有各种分子量的化合物，包括碳氢化合物、烃类、烷烃类等，另外，还含有一些非烃成分，如有机酸油、硫化油、氯化物、硫酸盐等。
二、原油成分分析1.油品成分分析在油品成分分析中，用的最多的方法是根据油品的沸点，将油品分成若干个组分，经量化分析，直接指出油品中所含组分的百分比，从而决定油品的质量。
这种分析方法叫做沸点质量分析法。
2.原油化学成分分析原油化学成分分析主要根据油品的性质，将油品的成分进行分类，按照油品中存在的碳原子数、氢原子数、构型等指标，进行分类，分析出该油品中各种成分及其组成比例。
3.原油稳定性分析原油稳定性分析也称为稳定性分析，是对原油在热焦炉反应中的稳定性进行分析的一种方法。
它能够指定油品中存在哪些烯烃化合物，以及它们的最高烧分点、最低烧分点，这两个温度是预测油品的稳定性的关键指标。
三、原油成分分析的重要性1.可以准确的分析出油品的质量指标原油成分分析可以根据原油的沸点或化学组成，准确地分析出油品的质量指标，从而可以识别出油品的品质。
2.可以为精细石油化工行业提供参考数据原油成分分析不仅可以确定油品的品质，而且还能够为精细石油化工行业提供重要的参考数据，为企业制定合理的生产组合提供依据。
3.能够预测油品的稳定性原油稳定性分析可以根据原油中存在的烯烃成分及其含烃的最高烧分点，指出原油的稳定性水平，从而预测其在热焦炉反应中的稳定性。
综上所述，原油成分分析是识别和确定原油品质、精细石油化工行业生产和预测油品稳定性的重要手段。
只有对原油中的成分进行准确的分析，才能安全可靠地生产出更高级的油品，为社会的发展做出贡献。
原油流变学-第4章 原油流变性 §4.1 原油的基本组成
➢ 在石油化学中，正构烷烃总含量及其单体分布被看做是识 别原油的指纹，其对原油的流变性以及降凝剂的作用效果 等有重要影响。
7
含量(wt%) 含量(wt%)
8
#1
#2
6
4
4 2
2
0 C8 C12 C16 C20 C24 C28 C32 C36 C40
碳数
北疆油碳数分布
0 C8 C12 C16 C20 C24 C28 C32 C36 C40
➢ 原油中非碳氢元素的含量虽然较低，但以非烃类化合物形 式存在的含量却相当高，因为非烃类化合物包括了含氮、 氧、硫等元素的化合物及胶状、沥青状化合物，它们大部 分集中在重组分中
➢ 原油中溶解的天然气主要由甲烷和乙烷组成，有时含有一 定量的氮气和少量的二氧化碳气。原油中溶解的天然气可 降低石油的粘度和密度，并使原油的压缩系数增大。
➢ 温度越低，其结构变得越加稳定。当原油中溶解有天然气 时，原油中的网络结构变得松散。
12
➢ 形成蜡晶时，原来在液体中相互平衡的分子，其位置要
发生某种变动。分子的排列，即它们在晶体中的空间位
置要遵循如下原则：当一个分子的凸部填入另一个分子
的凹部时，整个分子的势能应具有最小值。
➢ 从热力学的观点看，由于温度降低，蜡分子在固体蜡晶
➢ 蜡在苯、氯仿和二硫化碳中有较好的溶解性。蜡属于非极 性或弱极性的物质，其化学性质很不活泼。
9
蜡在石油中的状态与温度、石油的成分、溶解气的含量、 压力等条件有关。
当原油温度低于饱和温度，即过冷度超过蜡结晶析出所要 求的临界过冷度时，原油中液态蜡分子的聚结稳定性就开始下 降，从而导致从溶液中析出固态烃，并形成蜡晶。这种结晶能 力在很大程度上取决于蜡分子的结构、大小、形状和迁移率。
汽油的特征组分
汽油的特征组分汽油是一种石油产品，主要用作内燃机燃料。
它的组成复杂，由多种不同的烃类物质组成。
下面我们来了解一下汽油的主要特征组分。
1. 饱和烃饱和烃是汽油的主要成分之一。
它们是由碳和氢原子构成的分子，具有较高的能量密度。
饱和烃的数量和种类不同，会影响汽油的性质和性能。
常见的饱和烃包括甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正戊烷等。
2. 不饱和烃不饱和烃也是汽油的重要组分之一。
与饱和烃相比，不饱和烃分子中含有双键或三键。
不饱和烃的存在可以提高汽油的辛烷值和清洁度，但也会降低汽油的稳定性和储存寿命。
常见的不饱和烃包括乙烯、丙烯、戊烯等。
3. 芳香烃芳香烃是一类带有芳香环结构的烃类物质，也是汽油的重要成分之一。
芳香烃的存在可以提高汽油的辛烷值和清洁度，但也会降低汽油的稳定性和储存寿命。
常见的芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
4. 烷基苯烷基苯是一类既含有烷基又含有芳香环的化合物。
它们是汽油的重要组分之一，可以提高汽油的辛烷值和清洁度。
常见的烷基苯包括正辛基苯、正壬基苯等。
5. 烷基硫化物烷基硫化物是一类含有硫原子的有机化合物。
它们是汽油中的杂质物质，会对汽油的质量和性能产生不良影响。
因此，在汽油生产过程中需要进行脱硫处理。
常见的烷基硫化物包括硫化乙烷、硫化异丙烷等。
6. 烷基醇烷基醇是一类含有羟基的有机化合物。
它们是汽油中的杂质物质，会对汽油的质量和性能产生不良影响。
因此，在汽油生产过程中需要进行脱水处理。
常见的烷基醇包括乙醇、异丙醇等。
汽油的特征组分包括饱和烃、不饱和烃、芳香烃、烷基苯、烷基硫化物和烷基醇等。
它们的数量和种类不同，会影响汽油的性质和性能。
因此，在汽油生产过程中需要进行精细的配比和加工处理，以确保汽油的质量和性能符合标准要求。
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。
2、第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
24
三. 烷烃的结构
H H C H 甲烷的结构式 H H H C H H
正四面体结构
Kekule模型
Stuart模型
25
伞形式
H H H C H H H
H C H H H
H C H
26
碳原子外层电子组态： (2s)2, (2px)1, (2py)1, (2pz)0 跃迁 成共价键时：(2s)1, (2px)1, (2py)1, (2pz)1
8
中文名
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 甲烷 乙烷 丙烷
英文名
methane ethane propane
CH3CH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH3
正丁烷
n-butane isobutane
异丁烷
9
CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CCH3 CH3
3o 自由基（叔自由基）
CH3 H3C CH2 CH2 CH2 H3C C CH3
1 负碳离子（伯负碳离子）
o
3o 正碳离子（叔正碳离子）
7
二. 烷烃的命名
• 普通命名法 • IUPAC命名法（系统命名法）（IUPAC: 国际纯粹与应用化学
联合会，International Union of Pure and Applied Chemistry）
正庚烷 正辛烷 正壬烷 正癸烷 正十一烷 正十二烷 正十三烷 正二十烷
n-heptane n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane n-tridecane n-eicosane
11
2. IUPAC命名法（系统命名法）
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。
有机化学 第2章 饱和烃(烷烃)
34 5 6
CH3 CH CH2 CH2 CH3
2 CH2
1 CH3
4(从右)
1 2 3(从左)4 5 6
CH3CHCHCH2 CHCH3
CH3CH3
CH3
(Ⅲ)写取代基
①取代基的名称写在主链前,位次用主链上碳原子的
编号表示,写在取代基名称前,两者只间用半字线“-”
相连.
②含有几个不同的取代基时,,按“次序规则”规定的
正丁烷沿C2和C3之间的σ键键轴旋转有四种 典型构象。
CH3
H
H
H 3C H
H 3C
CH3 H
H 3C C H 3
H
H
CH3
CH3 H
HH
HH
H
H
H
HH
对位交叉式 部分重叠式 邻位交叉式 全重叠式
(反错式) (反叠式) (顺错式) (顺叠式)
正丁烷不同构象的能量曲线图
2.4 烷烃的性质
一、物理性质
(1) 某基 CH3 CH3CH2 CH3CH2CH2
甲基 乙基
丙基
C H 3CH 2CH 2C H 2 丁基
(2)仲某基 CH3CHCH2CH3
仲丁基
(3) 异某基
CH3CHCH3
异丙基
(CH3)2CHCH2
异丁基
(CH3)2CHCH2CH2
异戊基
(4) (CH3)3C
叔丁基
(CH3)3CCH2
第二章 烷烃
饱和烃 ——烷烃
开链烃(脂肪烃)
烯烃
不饱和烃 炔烃
烃
环烷烃
脂环烃
环烃
环烯烃
芳香烃
烷烃：指由碳和氢两种元素组成的饱和、 开链有机化合物。
原油化学成分
原油化学成分
原油是一种天然的矿物油，是地球上最重要的能源资源之一。
它是由各种有机物质在地下经过数百万年的压力和温度作用下形成的。
原油的化学成分非常复杂，包括碳氢化合物、硫化物、氮化物、氧化物等多种有机和无机物质。
原油的主要成分是碳氢化合物，其中最主要的是烷烃。
烷烃是一种只含有碳和氢的化合物，它们的分子结构是直链、支链或环状的。
烷烃的数量和种类决定了原油的物理性质和化学性质。
例如，较重的烷烃分子较大，沸点较高，密度较大，粘度较高，而较轻的烷烃分子则相反。
原油中还含有大量的硫化物、氮化物和氧化物等杂质。
这些杂质对环境和人类健康都有很大的危害。
硫化物会在燃烧时产生二氧化硫，对大气环境造成污染；氮化物则会在燃烧时产生氮氧化物，同样对环境造成危害；氧化物则会在燃烧时产生二氧化碳，加剧全球气候变化。
原油中还含有一些有机物质，如芳香烃和脂肪族烃。
芳香烃是一种含有苯环的化合物，具有较强的毒性和致癌性。
脂肪族烃则是一种不含苯环的化合物，相对较安全。
原油的化学成分非常复杂，其中的各种有机和无机物质对环境和人类健康都有很大的影响。
因此，在开采、加工和使用原油时，必须
采取有效的措施来减少对环境的污染和对人类健康的危害。
原油成分分析
石油成分分析(一）、汽油汽油，外观为透明液体，主要成分为C4～C12脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物。
按研究法辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。
具有较高的辛烷值和优良的抗爆性，用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上，可提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。
（二）、柴油轻质石油产品，复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。
为柴油机燃料。
主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。
柴油分为轻柴油(沸点范围约180-370℃)和重柴油(沸点范围约350-410℃)两大类柴油按凝点分级，轻柴油有10，5，0，-10，-20，-30，-50七个牌号，重柴油有10，20，30三个牌号。
轻柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机燃料。
同车用汽油一样，柴油也有不同的牌号。
划分柴油的依据是凝固点，目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个牌号:10#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。
选用柴油的依据是使用时的温度。
柴油汽车主要选用后5个牌号的柴油，温度在4℃以上时选用0#柴油;温度在4℃---- -5℃时选用-10#柴油;温度在-5℃---- -14℃时选用-20#柴油;温度在-14℃---- -29℃时选用-35#柴油;选用柴油的牌号如果低于上述温度，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。
（三）、重油重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、黏度高。
重油的比重一般在0.82～0.95，比热在10,000～11,000kcal/kg左右。
其成分主要是碳氢化合物，另外含有部分的（约0.1～4％）的硫黄及微量的无机化合物。
主要用于大型蒸汽轮机锅炉的燃油，不过由于现在大功率燃气轮机的出现，以及重油燃烧对环境的污染，现在重油锅炉几乎被淘汰了。
1.2 石油的化合物组成
（1） 正构烷烃
碳数多数≤C35，个别可达C200（美国）。一般占石油质量的15％ ～25％，轻质石油中可达30％以上，重质石油中可小于15％。 正烷烃分布曲线：不同碳原子数的正烷烃的相对含量呈一条连续的曲线。
占原油体积%
主峰碳
2.0
1.5
1.0
0.5
0
碳数
1
5
10
15
20 25 30
35
正烷烃分布曲线
受微生物强烈降解的原油中，正烷烃常被选择性降解，一般含量较 低，低碳数的正构烷烃更少。
（2） 异构烷烃 石油中的异构烷烃以≤C10为主，高碳数者以类异戊二烯型烷烃最受重
视，其特点是在直链上每四个碳原子有一个甲基支链。
常见类异戊二烯型烷烃结构示意图
（2） 异构烷烃
生物标志化合物：指来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定 性，没有或很少发生变化，基本保持了原始组分的碳骨架，记载了原始 生油母质特殊分子结构信息的有机化合物。——石油有机成因重要证据
二、非烃类化合物
③含氮化合物：含氮化合物中的卟啉类与生物色素有亲缘关系，被作为
石油有机成因重要证据。
卟 啉 和 钒 卟 啉 的 结 构 式
1.2 石油的化合物组成（完）
第一章 石油天然气油田水的基本特征
1.2 石油的化合物组成
烃类 非烃类
烷烃 环烷烃
饱和烃
芳香烃
不饱和烃
含硫、含氮 、含氧化合物
目前石油中已鉴定出的烃类化合物超过425种。
一、烃类化合物
1. 烷烃（ 石蜡烃，脂肪族烃，CnH2n+2 ） C1-C4（甲烷–丁烷）——气态 C5-C16（戊烷–十六烷）——液态（直链烷烃） ≥C17——固态
原油成分分析
青岛东标检测服务有限公司东标原油检测东标能源检测中心拥有日本、德国、美国等先进的检测设备，研发石油中金属分析和混油试验等多项专利和技术，形成了集油液分析、油液和磨损诊断等新技术。
007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。
相关检测产品石蜡基原油、环烷基原油、中间基原油、超低硫原油、低硫原油、含硫原油、高硫原油、轻质原油、中质原油、重质原油、石脑油、胶质、沥青质、油泥分析项目成分成分分析项目物相定量分析（成分分析）、元素分析、化学分析、油品鉴定、单元素定量分析、物理性能测试等。
检测项目颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性、杂质含量、含蜡量、含硫量、含胶量、烷烃、环烷烃、芳香烃。
分析项目（1）碳元素检测、氢元素检测、硫元素检测、硫化氢检测、硫化物检测、二硫化物检测、单质硫检测、氮元素检测、氧元素检测（2）金属元素检测：镍元素检测、铁元素检测、钒元素检测、铜元素检测、砷元素检测（3）原油盐类检测：氯化钠检测、氯化镁检测、氯化钙检测性质指标检测项目（1）密度：原油相对密度一般在0.75-0.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.9-1.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。
（2）粘度检测：原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。
（3）凝固点：原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。
（4）含蜡量：含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。
各类原油概念、划分标准、组分特征
各类原油概念、划分标准、组分特征一、基本概念1）轻质油：指地面相对密度小于0、886的原油。
2）凝析油：在一定温度、压力及气液比条件下，液态烃逆蒸发为气相，反溶解于气态烃中，后来因温度、压力条件改变又逆凝析为液相。
其地面相对密度小于0、80的原油。
3）重质油：地面相对密度大于0、934的原油。
4）气层：地下与地面条件下均为气相，聚集在地下储集层中。
二、主要特性与组分特征1．轻质油、凝析油、重质油的主要特性1）轻质油一般为褐色，也有棕黄色，地面相对密度为小于0、886。
粘度、含蜡量及凝固点均较低。
粘度一般为0、83～3、0mPas，含蜡量为0～4、97％，初馏点68～70℃。
气油比较高为（210～977）m3／m3。
馏份也较高为60％～78％。
2）凝析油色浅，一般为无色、浅棕黄色，也有桔色及褐色。
透明度高，油质轻，具有六低二高之特性：即地面相对密度低，一般小于0、72～0、80；粘度低，为0、61～0、83mPa、s；含蜡量低，一般不含蜡，有的微含蜡；初馏点低为50～68℃；凝固点低，含胶质、沥青质低；而馏分高，大于78％；气油比高，大于1000m3／m3。
凝析油的成分以汽油成分为主，煤油成分次之。
3）重质油色深，为黑色或黑褐色，油质重，具有六高二低之特性：即地面相对密度高，大于0、934；粘度高大于30～50mPa、s；含蜡量高，大于20％；初馏点高，大于70℃；凝固点高，大于30℃；含胶质、沥青质高；而馏分低，小于60％；气油比低，小于3、1m3／m3。
2．天然气的组分特征（表5一5）1）凝析气：凝析气具有地面相对密度小，为0、59～0、81。
甲烷含量高，一般为77、99％～91％，部分为46、73％～76、60％，局部甲烷含量达94、84％～98、40％；乙烷以上重烃含量较低。
2）伴生气：油田伴生气具有地面相对密度较高，为0、743～1、141。
甲烷含量较低，为36、23％～87、31％；乙烷以上重烃含量高。
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第一作者:刘 星,男,1983年生,硕士研究生,研究方向为油品分析和油指纹判识技术。
#通讯作者。
3国家科技支撑计划项目(No.2006BAC11B03)常见亚非原油饱和链烷烃分布特征及主成分分析3刘 星1,2 王 震1 马新东1 林忠胜1 徐恒振1 姚子伟1#(1.国家海洋环境监测中心,辽宁 大连116023;2.大连水产学院海洋环境工程学院,辽宁 大连116023) 摘要 采用气相色谱/质谱(GC/MS )方法对10种常见亚非原油中的正构烷烃、姥姣烷(Pr )、植烷(Ph )进行定量分析,并通过基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析,对中国2种典型原油(A9和A10)及8种常见进口亚非原油(A1～A8)进行了鉴别。
结果表明:10种原油按照C 21前/C 22后(C 原子数≤21的正构烷烃浓度之和与C 原子数≥22的正构烷烃浓度之和比)由高到低排序为A6、A3、A1、A2、A9、A4、A10、A8、A7、A5;10种原油的成熟度由高到低排序为A1=A9、A7、A5、A8、A4、A2=A10、A3、A6;基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析所得的10种原油的分布趋势基本一致,2者右下角一类的分析结果高度一致,但中间一类和左上角一类的分析结果有所差别,前者所得中间一类的分析结果更为优化,将A4、A7、A8和A10原油进一步分成2类,但对A5原油的单独分类趋势有所削弱。
关键词 原油 溢油鉴别 饱和链烷烃 主成分分析Principal component analysis and distribution of paraff inic hydrocarbons in crude oils produced in Asia and A frica L i u X ing 1,2,W ang Zhen 1,M a X indong 1,L in Zhongsheng 1,X u Hengz hen 1,Yao Ziwei 1.(1.N ational M arine Envi ron 2mental Monitori ng Center ,Dalian L iaoning 116023;2.College of marine envi ronmental engineering ,Dalian Fish 2eries Universit y ,Dalian L iaoning 116023)Abstract : Alkanes ,pristine and phytane in ten crude oils produced in Asia and Af rica were analyzed quantita 2tively using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS ).Some indices ,such as C 21-/C 22+,(C 21+C 22)/(C 28+C 29)and C PI ,were employed to distinguish the differences among the ten crude oils.Two factors obtained by fingerprints based principal component analysis were accounted for respectively 69%and 26%of the total variations of the indices.While two factors ,which obtained by analyzed the concentrations of each paraffinic hydrocarbons in the crude oils ,explained respectively 72%and 23%of the total variations of the indices.The results indicated that the indices selected in this study were suitable for distinguishing the differences of various crude oils ,and could be used to determine the sources of marine oil spills.K eyw ords : crude oils ;oil spill identification ;paraffinic hydrocarbons ;principal component analysis 海上溢油已成为当今海洋污染的主要原因之一,由此造成的海洋生态环境损害已成为全球性问题。
鉴别海上溢油来源的首要工作是选择生物标志化合物。
目前,分析石油中的生物标志化合物指纹是海上溢油污染源鉴别的常用手段。
这些指纹多用气相色谱/质谱(GC/MS )分析。
北欧测试合作组织(Nordtest )溢油鉴定方法[1]、美国材料学会(ASTM )溢油鉴定方法[2]、加拿大环境部溢油鉴定方法[3]中均将GC/MS 列为溢油鉴别分析的仲裁方法。
我国《海面溢油鉴别系统规范》(G B/T 21247—2007)也将GC/MS 列为首要的溢油鉴别分析仲裁方法。
目前,通过定性分析来进行溢油鉴别的研究较多[427],但通过定量分析生物标志化合物及分布特征,并通过模式识别技术进行溢油鉴别的相关研究相对较少[8211]。
笔者利用GC/MS 对常见亚非原油中的饱和链烷烃(正构烷烃、姥姣烷(Pr )、植烷(Ph ))进行定量分析,并通过基于饱和链烷烃指纹信息的主成分分析和基于饱和链烷烃各组分含量的主成分分析,对我国2种典型原油以及8种常见进口亚非原油进行了鉴别。
1 材料与方法1.1 仪器与试剂Agilent6890型气相色谱仪串联5973型质谱仪(美国安捷伦科技有限公司)(GC/MS ),DB 25MS 型石英毛细管色谱柱(30m ×0.32mm ×0.25μm ),玻璃层析柱(200mm ×10.5mm ),色谱纯正己烷,层析硅胶,正构烷烃混合标准溶液(C 10～C 35正构烷烃(n2C10～n2C35)、Pr、Ph)(美国Supelco公司)。
1.2 样品预处理取约0.2g原油样品(原油样品信息见表1),溶于10mL正己烷中,超声波混匀15min,制得油溶液。
在带有聚四氟乙烯活塞的玻璃层析柱底部加硼硅玻璃棉,加入3g活化的层析硅胶(100～200目,放置在浅盘中用铝箔覆盖,于180℃活化20h),顶部放入高0.5cm的无水硫酸钠。
用20mL正己烷润洗层析柱,弃掉流出液。
待无水硫酸钠表面刚刚曝露空气之前,加入200μL油溶液,以15mL正己烷分3次淋洗,洗出液为饱和烃(包括n2C10～n2C35、Pr、Ph,共28种饱和链烷烃)。
将洗出液于30℃旋转蒸发至近干后,转移至进样瓶,用正己烷定容到1 mL,用于GC/MS分析[12214]。
表1 10种原油样品信息表Table1 Information of the crude oils样品编号产地油种采样地点A1安哥拉原油大连码头A2阿尔及利亚原油大连码头A3摩洛哥原油大连码头A4沙特原油大连码头A5苏丹原油大连码头A6也门原油大连码头A7越南原油大连码头A8越南原油大连码头A9中国西藏原油大连码头A10中国大庆原油大连码头1.3 GC/MS分析条件载气为高纯氦气,流量为1.0mL/min,不分流进样,进样口温度为290℃,接口温度为280℃,离子源温度为230℃。
升温程序为:在50℃保持2 min,以6℃/min的速度升至300℃,保持16min。
1.4 定性和定量方法采用选择离子检测法(SIM),选取饱和链烷烃的特征碎片离子m/z85(m/z(质荷比)=85)进行定性分析。
由于正构烷烃、Pr、Ph在质量色谱图上具有明显的分布特征,可以根据质量色谱图特征,结合特征碎片离子信息和饱和链烷烃在气相色谱上的保留时间(所取保留时间相对标准偏差为0.23%～0.42%)进行定性确认。
原油中饱和链烷烃的分布规律非常相似,n2C17、Pr、n2C18、Ph成双峰态分布,其它正构烷烃按照碳数等距离分布。
图1为原油样品A10中饱和链烷烃的特征碎片离子m/z85的质量色谱图(a)及双峰态的放大图(b)。
采用外标法对饱和链烷烃进行定量分析,方法检出限为6.5μg/g。
图1 原油样品A10中饱和链烷烃的特征碎片离子m/z85的质量色谱图Fig.1 Mass chromatogram of A10(m/z85)2 结果与讨论2.1 原油中饱和链烷烃分布特征A1～A10原油中28种饱和链烷烃的分布谱图见图2。
从图2可见,不同油种之间某些组分的含量比较相似,但大部分组分含量存在明显差别,而这些差别正是模式识别技术对其进行鉴别的基础。
王培荣等[15]报道,原油中C21前/C22后(C原子数≤21的正构烷烃浓度之和与C原子数≥22的正构烷烃浓度之和比)大于1.2时,生油母质类型好,生源构成中脂类组分较多,表现为低碳数烷烃较多;而C21前/C22后小于0.8时,陆源植物提供的烃类为主导。
P HIL IPP[16]在研究海陆相可溶有机质时提出(C21+C22)/(C28+C29)(n2C21、n2C22浓度之和与n2C28、n2C29浓度之和比),认为陆相可溶有机质富集高碳数直链烷烃的(C21+C22)/(C28+C29)较低,为0.6～1.2;而海相可溶有机质的(C21+C22)/(C28+C29)则为1.5～5.0。
此外,碳优势指数(CPI)常被用于指示原油热成熟的生物标志意义,其计算见式(1)。
C P I=12×C25+C27+C29+C31+C33C24+C26+C28+C30+C32+C25+C27+C29+C31+C33C26+C28+C30+C32+C34(1)图2 A1～A10原油中28种饱和链烷烃的分布谱图Fig.2 Composition profiles of28paraffinic hydrocarbons in the10crude oils式中:C P I为碳优势指数;C24～C34为n2C24～n2C34饱和链烷烃质量浓度,mg/g。
当原油中可溶有机质的饱和链烷烃的C PI明显大于1或明显小于1时,说明原油成熟度较低;当CPI接近或等于1时,说明原油已进入了成熟阶段。
由图2可见,本研究检测的10种原油的饱和链烷烃主峰碳均位于n2C17处。