石油及产品的组成与性质
炼油工艺基础知识
第一章石油及其产品的化学组成和物理性质原油是从地下开采出来的、未通过加工的石油。
原油经炼制加工后得到各种燃料油、润滑油、蜡、沥青、石油焦等石油产品。
了解石油及其产品的化学组成和物理性质，关于原油加工、产品使用以及石油的综合利用等有重要意义。
第一节石油的化学组成一、石油的外观性质石油通常是一种流动或半流动状的粘稠液体。
世界各地所产的石油在外观性质上有不同程度的差别。
从颜色看，大部分石油是黑色，也有暗绿或暗褐色，少数显赤褐、浅黄色，甚至无色。
相对密度一般都小于1，绝大多数石油的相对密度在0.80～0.98之间，但也有各别的高达1.02和低到0.71。
我国主要油田的原油相对密度都在0.85以上。
不同石油的流动性差别也很大，有的石油其50℃运动粘度为1.46毫米2/秒，有的却高达20000毫米2/秒。
许多石油都有程度不同的臭味，这是因为含有硫化物的缘故。
石油外观性质的差异反映了其化学组成的不同。
二、石油的元素组成石油主要由碳〔C〕和氢〔H〕两种元素组成，其中碳含量为83～87%，氢含量为11～14%，两者合计为95～99%，由碳和氢两种元素组成的碳氢化合物称为烃，在石油炼制过程中它们是加工和利用的主要对象。
此外，石油中还含有硫(S)、氮(N)、氧(O)。
这些非碳氢元素含量一般为1～4%。
但也有各别例外，如国外某原油含硫高达5.5%，某原油含氮量为1.4～2.2%。
虽然石油中非碳氢元素的含量很少，但是它们对石油的性质、石油加工过程以及产品的使用性能有很大的影响。
石油中除含有碳、氢、硫、氮、氧五种元素外，还有微量的金属元素和其它非金属元素，如钒、镍、铁、铜、砷、氯、磷、硅等，它们的含量非常少，常以百万分之几计(ppm)。
以上各种元素并非以单质出现，而是互相以不同形式结合成烃类和非烃类化合物存在于石油中。
所以，石油的组成是极为复杂的。
三、石油的烃类组成石油主要是由各种不同的烃类组成的。
石油中究竟有多少种烃，至今尚无法说明。
石油及石油产品性质ppt
趋势：含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着 石油馏分沸程的升高而增加, 其种类和复杂性也随着 馏分沸程升高而增加。汽油馏分的硫含量最低，减 压渣油中的硫含量最高，我国大多数原油中约有 70%的硫集中在减压渣油中。
硫醇：主要存在于汽油馏分中，有时在煤油馏分中 也能发现，在350℃以上的高沸点馏分中含量极少。 硫醇有极难闻的特殊臭味，硫醇对热不稳定；
-
碳链写法
2、环烷烃：单环, 双环, 多环五员环、六员环系列
-
侧链长的少环环烷烃是良好的润滑油成分。
特点：环烷烃的化学性质与烷烃相似，但活泼些。 在一定条件下同样可以发生氧化、卤化、硝化、热 分解等反应。环烷烃在一定条件下能脱氢生成芳烃， 是生产芳烃的重要原料。
-
3、芳烃：单环, 双环, 多环
硫醚：是石油中含量较高的硫化物，轻馏分和中间 馏分中含量较高。二硫化物：在石油馏分中含量很 少，一般不超过该馏分硫含量的10%（质），而 且较多集中于低沸点馏分中 。
-
噻酚：主要存在于石油的中间馏分和高沸点馏分中。
5、危害：
Fe+H2S FeS+2HCL Fe+S
FeS+H2 FeCL2+H2S FeS
石油及石油产品性质
石油的化学组成 石油及油品的物理化学性质 石油产品的分类及使用性能要求
-
石油的一般性状
颜色：绝大多数为黑色 相对密度：大多数介于 0.8～0.98之间 气味：特殊气味 流动性：流动或半流动的粘稠液体 石油的外观性质与其化学组成有关
-
石油的元素组成
1.碳和氢
占96～99％
碳：83～87％
2RSH+Fe
石油及其产品的组成和性质
tm
n
X i ti
i 1
4. 汽油馏分的烃类组成
汽油：是沸点低于200℃的馏分，分子量约为80～140。 直馏汽油：天然石油直接蒸馏所得到的汽油称为直馏汽油。 （1）直馏汽油馏分的单体烃组成
见下表1-7 所列为4种原油的直馏汽油中主要单体烃。
（2）直馏汽油的族组成
表1-7 4种原油直馏汽油中主要的单体烃
铁
发生反应。
➢ 催化剂中毒
➢ 影响产品质量
汽油感铅性变坏 油的安定性变坏 油品产生异味
➢ 污染环境,对人类造成威胁
2. 含氧化合物
石油中的含氧量一般在千分之几。
▲分类
酸性氧化物 —— 环烷酸、脂肪酸、酚类等 中性氧化物 —— 醛、酮、脂类等 石油酸
环烷酸 —— 约占石油酸的90% ▲ 我国原油含氮情况——较少
第一节 石油的一般性状及化学组成 第二节 石油及其产品的物理性质
【教学目标】
▪ 知识目标： ▪ 1、了解石油一般形状、元素组成、馏分组成和非烃类组成； ▪ 2、了解石油及其产品的物理性质； ▪ 能力目标：
1、能进行石油及其产品物理性质的测定。 ▪ 2、能进行石油及其产品物理性质的计算及查图方法; ▪ 3、能分析原油及其产品中各种元素、烃类或非烃类化合物的存
压渣油分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分。
（3）结构族组成
结构族组成就是确定复杂分子混合物中这些结构单元 的含量，而不是研究在分子中这些结构单元的结合方式。
方法：把整个石油馏分看成是由某种“平均分子”所 组成。馏分结构族组成情况，用“平均分子”上的环数 或碳原子在某一结构单元上的百分数来表示。其中CA %、 CN %、 CP %、 R T 、R A、R N均对平均分子而言。
石油及石油产品性质
2、沥青质
• 沥青质是一种深褐至黑色的、无定型脆性固体。 相对密度略大于1.0，VPO法分子量约3000～ 10000。加热不熔，300℃以上时会分解及缩合。
• 沥青质能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中，不溶 于石油醚。
• 沥青质无挥发性，全部集中在渣油中。 – 胶质和沥青质的存在使渣油形成一种较稳定的 胶体分散体系。
⒋立方平均沸点TCU (K):
Tcu
n
3
viTi1/ 3
i1
Ti : i组分的沸点 (K) vi: i组分的体积分率 用途：求油品的特性因数和运动粘度。
5.中平均沸点tme(℃):
tme=(tm + tcu )/2
用途：求油品的氢含量，特性因数,假临界压力，燃 烧热，平均分子量等。
石油及石油产品性质
石油的化学组成 石油及油品的物理化学性质 石油产品的分类及使用性能要求
石油的一般性状
颜色：绝大多数为黑色 相对密度：大多数介于 0.8～0.98之间 气味：特殊气味 流动性：流动或半流动的粘稠液体 石油的外观性质与其化学组成有关
石油的元素组成
1.碳和氢
占96～99％
碳：83～87％
⒉质量平均沸点tW（℃）:
n
tw witi i 1
ti: i组分的沸点℃ wi: i组分的质量分率 用途：求取油品的真临界温度。
⒊实分子平均沸点tm（℃）:
n
tm xiti i1
ti: i组分的沸点℃ xi: i组分的摩尔分率 用途：求烃类混合物或油品的假临界温度和偏心因 数
趋势：含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着 石油馏分沸程的升高而增加, 其种类和复杂性也随着 馏分沸程升高而增加。汽油馏分的硫含量最低，减 压渣油中的硫含量最高，我国大多数原油中约有 70%的硫集中在减压渣油中。
石油及其产品组成和性质—油品的燃烧性能
一、闪点
油品名称
闪 点， ℃ 失火危险等级
溶剂油、汽油等
<28
1级
煤油类
28～45
2级
柴油、重油类 45 ～125
3级
润滑油、脂类
>125
4级
备注
易燃 易燃 可燃 可燃
关于闪点有以下几点说明：
汽油的闪点是相当于爆炸上限的油品温度，而煤、柴油和润滑油等的闪点是相 当于爆炸下限时的油品温度。
石油产品的馏程越轻，蒸汽压越大，闪点越低，其着火危险性越大。
同族烃中，分子量增大，闪点增高，燃点增高，自燃点降低 ； 油品越轻，闪点越低，燃点越低，自燃点越高 ； 烷烃比芳烃易于自燃，所以烷烃的自燃点低（芳香烃比烷烃稳定）； 烷烃的闪点却比粘度相同而含环烷烃和芳香烃较多的油品高。
从安全防火的角度来说
轻质油品
防明火， 以防外界火源 而引燃爆炸
防火
重质油品
应防止高温 泄露，遇空 气自燃
课程：石油炼制运行与操控 知识点：石油及其产品的物理性质（四）
油品的燃烧性能
一、闪点
所谓闪点（或称闪火点）是指可燃性液体（如烃类及石油产品）的蒸气同空 气的混合物在有火焰接近时，能发生瞬间闪火（一闪即灭）或爆炸的最低油温。
当油气浓度低于这一范围，油气不足，而高于这一范围，则空气不足，都不 能闪火爆炸，因此称这一油气浓度范围为爆炸范围。其下限浓度称为爆炸下限， 上限浓度称为爆炸上限。
燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不少于5秒钟时 的最低温度 。
自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，则不需引火，油品 即可能因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能产生自燃的最低温度称自燃点。
不需外部火源引燃，但它 也有条件，就是油品在具 有高温时才会出现自燃
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。
石油的基本组成及其性质
石油基本组成及其性质：（一）石油元素组成：石油是埋藏于地下天然矿产物八圣过勘探、开采出未经炼制石油也叫做原油。
在常温下,原油大都呈流体或半流体状态,颜色多为黑或深棕色,少教为暗绿、赤褐或黄色,并且有特殊气昧。
原油经过炼制后成品叫做石油产品。
不同产地原油,其相对密度也不相同,但一般都小于l,多在0.8一0.98之间,个别低于0.70。
凝点差异也较大,有高达30‘C以上,有却低于一50‘C。
原油之所以在外观和物理性质上存在差异,根本原因在于其化学组分不完全相同。
原油既不是由单一元索组成单质,也不是由两种以上元素组成化合物,而是由各种元素组成多种化合物混合物。
因此,其性质就不象单质和纯化合物那样确定，而是所含各种化合物性质综合体现。
原油主要组成成分是碳和氢,碳氢化合物也简称为烃,烃是原油加工和利用主要对象。
原油中所含各种元索并不是以单质形式存在,而是以相互结合各种碳氢及非碳氢化合物形式而存在。
原油中含有硫、氧、氮等元素及碳、氢形成硫化物、氮化物、氧化物和胶质、沥青质等非烃化合物,其含量可达10%一20%,这些非烃化合物大都对原油加工及产品质量带来不利影响,在石油炼制过程中应尽可能将它们除去。
此外,原油中所含微量氯、碘、砷、磷、镍、钒、铁、钾等元素,也是以化合物形式存在。
其含量虽小,对石油产品影响不大,但其中砷会使得催化重整催化剂中毒,铁、镍、钒会使催化裂化催化剂中毒。
故在进行原油这类加工时,对原料要有所选择或进行预处理。
（二）石油烃类组成:石油中烃类按其结构不同,大致可分为烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃等几类。
不同烃类对各种石油产品性质影响各不相同。
l.烷烃烷烃是石油重要组分,凡是分子结构中碳原子之间均以单键相互结合,其余碳价都为氢原子所饱和烃叫做烷烃,它是一种饱和烃,其分子通式为CnH2n+2。
烷烃是按分子中含烃原子数目为序进行命名,碳原子数为l-10分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;10以上者则直按用中文数字表示J 目只含一个碳原子称为甲烷;含有十六个碳原子称为十六烷。
石油知识化学知识点总结
石油知识化学知识点总结1. 石油的组成石油是一种混合物，主要由碳、氢和少量氮、硫、氧等元素组成。
石油中的碳氢烃是其主要成分，大约占总质量的80%以上。
除了碳氢烃外，石油还含有一些杂质，如硫化合物、氮化合物和氧化合物等。
这些杂质会对石油的性质产生影响，如硫化合物会导致石油的酸性增加，氮化合物则会降低石油的热值。
2. 石油的分类根据石油的物理性质和化学成分，可以将石油分为原油和石油产品两种。
原油是指地下储存的未经加工的石油，其物理性质和化学成分会因地域而异。
根据API重度度数，原油通常被分为轻质原油、中质原油和重质原油。
石油产品是指通过炼油加工得到的各种产物，如汽油、柴油、煤油、天然气等。
3. 石油的提炼石油的提炼是指通过加热和蒸馏等方法将原油中的各种成分分离出来的过程。
原油中的各种碳氢化合物具有不同的沸点和蒸馏温度，因此可以通过蒸馏的方式将其分离。
炼油厂通常会将原油经过初步加工得到石油产品，然后再通过进一步的加工和精制得到符合要求的产品。
4. 石油的用途石油产品在工业、交通、农业等领域都有着广泛的用途。
其中，汽油和柴油是石油产品中使用最广泛的两种产品，它们被用于汽车、飞机、船舶等交通工具的燃料。
煤油和液化石油气也是常见的石油产品，它们被用于采暖、照明和烹饪等用途。
5. 石油的化学性质石油中的碳氢化合物属于烷烃、烯烃和芳烃三类，它们在化学反应中具有不同的性质。
烷烃是碳链或环上没有双键的碳氢化合物，通常比较稳定，不容易发生化学反应。
烯烃是含有双键的碳氢化合物，它们比较活泼，容易发生加成反应。
芳烃是由苯环组成的碳氢化合物，它们在化学反应中也具有一些特殊性质。
6. 石油的处理和利用石油的处理和利用是石油化工领域的重要内容之一。
在石油的处理过程中，需要用到各种催化剂、溶剂、萃取剂等化学品。
此外，石油化工工艺中还涉及到石油的储存、运输和销售等环节。
石油产品的利用也需要考虑到环保和节能等因素，石油加工过程中会产生大量的废水、废气和废渣，如何处理这些废物也是石油化工领域的一个重要问题。
石油及其产品组成和性质—石油的性状与组成
三、石油的馏分组成
2.馏分与产品的区别
石油产品是石油的一个馏分，但馏分并不等同于产品。 石油产品要满足油品的规格要求，馏分要变成产品还必须对其进一步加
工。
三、石油的馏分组成
3.石Байду номын сангаас馏分的组成
气态的天然气及油田气
按沸点分
液态石油
＜200℃ 汽油馏分（低沸点馏分）
200 ℃ ～ 350℃ 煤、柴油馏分 （也称中间馏分，AGO）
基本元素: 碳
83%～87 %
氢
11%～14 %
硫
0.05%～8.00 %
氮
0.02%～2.00 %
氧
0.05%～2.00 %
96%~99% <0.5%,低硫石油 0.5-2.0%,含硫石油 >2.0%,高硫石油
二、石油的元素组成
微量元素：
按照化 学属性
分类
变价金 属
碱金属 和碱土 金属
卤素和 其他元
课程：石油炼制运行与操控 知识点：石油的性状与组成
一、石油的一般性状
➢颜色：暗色的，呈暗绿、深褐、深黑色，少部 分呈浅黄色； ➢气味：有一定的硫化氢气味； ➢流动状态：流动或半流动的粘稠流体； ➢相对密度:小于1，绝大多数在0.8~0.98之间； ➢沸点：20 ℃ ～ 500 ℃。
一、石油的一般性状
素
V, Ni，Fe，Mo，Co， W，Cr，Cu，Mn，
Pb，Hg，Ti等。
Na，K，Ba， Ca，Mg等。
Cl，Br，I， As等 。
三、石油的馏分组成
1.馏分
是指用分馏方法把原油分成不同沸 点范围的组分 。
用分馏的方法，可以把石油馏分分 成不同温度段，如<200℃、200 ℃ ～ 350℃等，称为石油的一个馏分。
石油及其产品的性质
C、含氧化合物 石油中的氧均以有机物形式存在。这些含氧化合物 分为酸性氧化物和中性氧化物两类。酸性氧化物中 有环烷酸、脂肪酸和酚类，总称石油酸。中性氧化 物有醛、酮和酯类，它们在石油中含量极少。含氧 化合物中以环烷酸和酚类最重要，特别是环烷酸， 约占石油酸总量的90%，而且在石油中的分布也很 特殊，主要集中在中间馏分中（沸程约为250～ 350℃），而在低沸馏分或高沸馏分中含量都比较 低。 酸类也有强烈的气味，具有腐蚀性。但可作为消毒 剂，还是合成纤维、医药、染料、炸药等的原料。
2．特性因数 15.6 特性因数的定义为： K＝1.216T1/3／ d 15.6 式中： T — 烃类的沸点、石油或石油馏分的立方 平均沸点或中平均沸点，K。 不同烃类的特性因数是不同的。烷烃的最高，环烷 烃的次之，芳香烃的最低。 含烷烃多的石油馏分的特性因数较大，约为12.5～ 13.0；含芳香烃多的石油馏分的较小，约为10～11； 一般石油的特性因数在9.7～13之间。
二、 石油及其产品的物理性质 （一）蒸发性能 1．蒸汽压 石油及石油馏分的蒸汽压不仅与温度有关，而且与 气化率（或液相组成）有关，在温度一定时，气化 量变化会引起蒸汽压的变化。 油品的蒸汽压通常有两种表示方法：一种是油品质 量标准中的雷德（Reid）蒸汽压，是在规定条件 （38℃、气相体积与液相体积之比为4:1）下测定 的；另一种是真实蒸汽压，指气化率为零时的蒸汽 压。
主要内容:
第一节 石油及其产品的组成和性质
第二节石油产品分类和石油产品的使用要求 本章小结
第一节
石油及其产品的组成和性质
各类原油的主要外观性质
一、石油的一般性状及化学组成 1、石油的外观性质
性状 影响因素 胶质和沥青质含量 越多，石油的颜色 越深 胶质、沥青质含量 多，石油的相对密 度就大 常温下石油中含蜡 量少，其流动性好 含硫量高，臭味较 浓 常规原油 大部分石油是 黑色，也有暗 绿或暗褐色 一般在0.80～ 0.98之间 一般是流动或 半流动状的粘 稠液体 特殊原油 我国原油
石油基本概念
石油基本概念
石油通常指的是由气态、液态和固态烃类组成的天然混合物，它被称为“工业的血液”。
以下是一些关于石油的基本概念：
1. 组成：石油主要由碳氢化合物构成，含有少量硫、氮、氧以及微量元素。
它的主要成分包括烷烃、环烷烃和芳香烃等不同类型的有机化合物。
2. 形态：石油可以以不同的物理状态存在，包括原油（液态）、天然气（气态）、天然气液（液态轻烃）及天然焦油（固态）等形式。
但在日常语境中，“石油”一词往往特指原油。
3. 特点：原油是一种粘稠、深褐色液体，其性质和外观因产地不同而有所差异。
大多数原油的颜色为黑色或暗色系列，相对密度多在0.8到0.98之间。
原油具有特定的气味，这主要是由于其中包含有臭味的含硫化合物。
4. 用途：石油是当今世界最重要的能源之一，广泛应用于交通运输、化工原料、发电和供热等多个领域。
由于石油的重要性，全球范围内的勘探、开发和贸易活动一直非常活跃。
5. 历史地位：石油在20世纪以来的国际能源市场中占据了非常重要的位置，尤其是在二战期间，石油的战略价值凸显，成为推动国际政治和经济的关键因素。
6. 成油机理：关于石油的形成机理，目前广泛接受的是生物沉积变油学说，即认为石油是由古代海洋或湖泊中的生物遗体在地质时期经过长时间的沉积、热解和转化形成的。
综上所述，石油不仅是现代工业的基础，也是全球经济和政治的重要因素。
随着科技的进步和对环境的关注，人们正在寻找更多的替代能源来减少对石油的依赖。
石油及其产品组成和性质—石油的非烃类组成
石油中的非烃化合物
非烃化合物
含硫化合物 含氧化合物 含氮化合物 胶状沥青质物质
尽管硫、氮、氧在天然石油中只占1%，但是含硫、含氮、含氧化合物 含量却高达10~20%。对石油加工工艺和石油产品的使用性能有很大影响， 必须尽可能去除。
一、含硫化合物
✓ H2S、 SO2、 SO3恶臭、有毒气体造成污染，危害健康。
二、含氧化合物
➢ 石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可高达2～3% ; ➢ 随沸点升高，含氧化合物增加 ; ➢ 石油中的氧80%左右存在于胶状沥青状物质中。 石油中的含氧化合物
大部分集中在高沸点馏分中，含量最多的是石油酸。
碱性氮化物：
N
非碱性氮化物：
N
NN
N
N
三、含氮化合物
氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害
➢影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质，是柴油安定 性差的主要原因； ➢氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存在，会导致催化剂 中毒，使催化剂的活性和选择性降低； ➢使得油品颜色变浑、气味变臭。
一、含硫化合物
2．硫的分布
➢ 硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加， ➢ 大部分集中在重馏分及渣油中（75%～85%）。
一、含硫化合物
3．含硫化合物对石油加工及产品应用的影响
① 腐蚀设备 ✓ 含硫化物受热分解产生H2S ✓ 含硫化物燃烧产生SO2、 SO3，遇水后生成酸；
② 催化剂中毒（铂重整催化中毒） ③ 影响产品质量 ④污染环境
低硫原油：S<0.5% 含硫原油：0.5%<S<2.0% 高硫原油：S>2.0%
石油炼制工艺及相关催化剂简介
7
二、石油炼制工艺
图2. 燃料-化工型加工流程
中海油天津化工研究设计院
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二、石油炼制工艺
图3. 燃料-润滑油型加工流程
中海油天津化工研究设计院
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二、石油炼制工艺
1、常减压蒸馏
原油通过常减压蒸馏装置被分割为一次加工产 品和二次加工原料。
一次加工产品包括：直馏汽油、煤油、轻柴油 或重柴油馏分及润滑油馏分等，经过适当的精制 和调配便可成为合格的石油产品；
由于渣油黏度高，密度大，氢碳比低，残炭值高，含 有大量的金属、硫、氮及胶质、沥青质，固定床渣油 加氢催化剂催化剂一般需要加氢保护剂（HG）、加 氢脱金属剂（HDM）、加氢脱硫剂（HDS）、加氢 脱氮剂（HDN）及加氢脱残炭（HDCCR）等多种催 化剂的级配以达到加氢效果。
中海油天津化工研究设计院
33
中海油天津化工研究设计院
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二、石油炼制工艺
催化裂化工艺技术
催化裂化增产轻质油技术
TSRFCC、SCT、MSCC
催化裂化生产清洁汽油技术
催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术 MIP、CGP、 FDFCC
催化裂化多产低碳烯烃技术
DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD
重质、劣质原料的催化裂化技术－DNCC
应用实例：
中国石化开发的渣油加氢与RFCC 联合优化技术
中海油天津化工研究设计院
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二、石油炼制工艺
氢气
加氢反应器
循环氢压缩机
加热炉
循环气
洗涤
硫化氢
原料油
原料泵
分离器
干气
液化气
催化汽油 催 化 催化轻柴油 裂 化
油浆
催化重柴油 ＋循环油
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。
)。
石油概述知识详解
石油概述1．石油的组成与性质石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。
石油的性质因产地而异，密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30 ~ -60C），沸点范围为常温到500C以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。
组成石油的化学元素主要是碳（83% ~ 87%）、氢（11% ~ 14%），其余为硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。
由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ~ 99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。
不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。
通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。
我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中等，钒含量极少。
除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3。
组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。
大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。
2．油炼制工业的进展石油的发觉、开采和直接利用由来已久，加工利用并渐渐形成石油炼制（简称炼制）工业始于19世纪30年月，到20世纪40 ~ 50 年月形成的现代炼油工业，是最大的加工工业之一。
19世纪30年月起，间续建立了石油蒸馏工厂，产品主要是灯用煤油，汽油没有用途当废料抛弃。
19世纪70年月建筑了润滑油厂，并开头把蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料。
19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增，仅靠原油的蒸馏（即原油的一次加工）不能满意需求，于是诞生了以增产汽、柴油为目的，综合利用原由各种成分的原油二次加工工艺。
石油化工基础知识
石油化工基础知识石油化工是一种将原油或天然气作为原材料，经过化学反应和加工处理得到各种化学品和燃料的产业。
由于石油和天然气是有限资源，石油化工技术的开发和应用对于国家经济的发展和安全具有重要的意义。
在石油化工的生产过程中，需要掌握一些基础知识，以确保生产安全和产品质量。
一、石油的组成和性质石油是一种复杂的混合物，由多种化合物组成。
石油组成中含有碳、氢等元素，并且还含有硫、氮、氧、钾、钙、钠、镁、铁等元素的化合物。
石油的性质包括密度、粘度、闪点、蒸气压力、气味等等。
这些性质的不同决定了石油在炼制和使用中的特性。
二、原油炼制工艺原油炼制是将原油的化学成分分类并制造成不同类型的产品的技术处理过程。
原油在经过蒸馏分离、裂化、重整、重整等工艺处理之后，可以得到汽油、柴油、煤油、液化石油气等各种产品。
原油炼制工艺需要掌握化学反应、热力学、动力学等知识，以确保生产安全和产品质量。
三、化工生产过程化工生产过程是将原材料经过化学反应和处理而制造成各种产品的过程。
化工生产过程需要掌握反应原理、反应速度、反应机理等知识，以确保生产过程的稳定和产品质量的可控。
四、化工产品的分类和用途化工产品可以分为有机化工产品、无机化工产品和高分子化学等三个方面。
有机化工产品主要包括乙烯、丙烯、苯、酚、氨基酸等，用途广泛，如编织纤维、塑料、橡胶、颜料、医药、农药等。
无机化工产品主要包括氧化铁、氢氧化铝、硫酸、硝酸等，用途广泛，如建筑业、化妆品、医药、农业等。
高分子化学主要包括塑料、橡胶等产品，用途广泛，如电气、电子、机械、建筑和包装等。
五、石油化工的环保和安全石油化工生产过程中，废气、废水和固体废物的产生成为污染源。
对于污染抑制要求越来越高，国内外相关标准的更新换代与制订也加强了对环保的要求。
环保与安全关系着企业的生存，各石化企业都加强了自我管理，加强环保与安全管理体系的建立与完善，提高了对环保、安全、健康等方面的关注和着力点，全力推进绿色石化的建设。
石油及其产品组成和性质—石油的烃类组成表示方法
CP %（烷基碳率） --分子中烷基侧链上的碳原子数占总碳原子数的百分数
一、石油馏分烃类组成表示方法
6 4 10
举例：
C10H21
CA%=6÷20×100%=30% （芳碳率） CN%=4÷20×100%=20% （环烷碳率） CP%=10÷20×100%=50% （烷基碳率） RT=2；RA=1；RN=1
2．族组成表示法
➢ 所谓“族”就是化学结构类似的一类化合物 ；
➢ 石油馏分分成哪些族，取决于分析方法和分析要求以及实际应用的需要 ；
✓ 对于汽油：烷烃（正构、异构）、环烷烃和芳香烃； ✓ 对于煤、柴油：饱和烃（烷烃、环烷烃）、轻芳烃（单环芳烃）、中芳
烃（双环芳烃）、重芳烃（多环芳烃）等； ✓ 对于减压渣油：一般分成 饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质。
一、石油馏分烃类组成表示方法
注意 ：
➢ 对于石油馏分而言，也可以用结构族组成来表示，只是在此处将整个馏 分（各种烃类分子组成的复杂混合物）用一种能代表其平均结构组成的 “平均分子”来表示 ；用CA%、CN%、CP%、RT 、RA 、RN来表示该平 均分子的结构参数，因此RT 、RA 、RN有可能会出现小数；
一、石油馏分烃类组成表示方法
3．结构族组成
不论石油烃类的结构多么复杂，都可以看作是由三个基本结构单元组成： 芳香环、环烷环和烷基侧链，用这些基本结构单元的量来表示复杂分子混 合物的组成的方法就是结构族组成表示法 。
芳香环
C10H21
烷基侧链
环烷环
一、石油馏分烃类Байду номын сангаас成表示方法
3．结构族组成
通常用三个基本单元上碳原子所占的百分数CA 、CN、CP来描述分子的组成， 然后再加上分子中的总环数RT，芳环数RA和环烷环数RN来表示石油馏分的结 构族组成 。 CA %（芳碳率）---分子中芳香环上的碳原子数占总碳原子数的百分数
石油及其产品的组成和性质概述
三、石油的烃类组成
（一）烷烃 烷烃的化学性质：一般条件下不活泼，特殊条件下， 发生氧化、卤化、 硝化及热分解反应
三、石油的烃类组成
（二）环烷烃 环状饱和烃，主要成分 存在形式：五员环的环戊烷系、六员环的环己烷系 且国内：环己烷系＞环戊烷系， 国外：环戊烷系＞环己烷系
三、石油的烃类组成
（二）环烷烃 分布： 馏分沸点升高，相对含量增加； 高沸点馏分中含有双环、多环环烷烃、环烷
三、石油的烃类组成
（四）烯烃 化学性质：很活泼，发生加成、氧化和聚合等各种反
应，在空气中易氧化生成酸性物质和胶质，影响安定性。
四、石油的馏分组成
什么是蒸馏（或分馏）？ 蒸馏（或分馏）是利用液体混合物中各组分的沸点 的差异使它们得到 分离一种方法。
四、石油的馏分组成
什么是馏分？ 利用蒸馏（或分馏）的方法，将石油分割成几个部分， 每一部分称为馏分。 注意：馏分仍然是混合物，但沸点范围小（窄）了。
石油及其产品的组成和性质
n什么是石油？ 石油是碳氢化合物组成的复杂混合物。
n 什么是原油？ 从地下开采出来的、未经加工的石油称为原油。
n 什么是石油产品？ 原油经炼制加工得到的各种燃料油、润滑油、蜡、
沥青、石油焦等产品称为石油产品。
n 为什么要了解石油及产品的化学组成和物理性质？ 1、原油加工；2、产品应用；3、石油综合利用
胶质沥青质的用途： 含大量胶质沥青质的渣油可生产沥青。
五、石油中的非烃组成
归纳总结出石油的准确定义： 石油是以烃类有机物为主，还包括一定非烃类有机 物的复杂混合物。
第一节小结 一、外观性质； 二、元素组成； 三、烃类组成； 四、非烃类组成； 五、胶状沥青状物质。
第二节、石油及其产品的物理性质
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∴ 含硫量常作为评价石油的一项重要指标
根据含硫量，把石油分为： 高硫原油：含硫量＞2% ，含硫原油：0.5~2%，
低硫原油＜0.5%
五、石油的非烃类组成
（一）含硫化合物
分布：馏分沸点范围升高，含硫量增加，大部分集中 在重油中 存在形式：少量元素硫（S）和硫化氢（H2S），大 量有机含硫化合物
五、石油的非烃类组成
41.52
24.73
斯
阿曼
0.8456
13.2
26.3
32.7(>480℃)
0.8488
20.08
34.4
37.07
五、石油的非烃组成
非烃化合物：含硫、氮、氧的化合物
元素含量仅1~5%,但非烃化合物含量可高达20%， 对加工和使用影响较大
五、石油的非烃组成
（一）含硫化合物 硫（S）：常见的组成元素之一 含硫量：不同石油含硫量相差很大，从万分之几~百 分之几 ∵S对石油加工影响极大
第一节 石油的化学组成
一、石油的外观性质
流动性：流动半流动的粘稠液体，流动性差别很大，50℃ 运动粘度低的1.46mm2/s, 高的2000mm2/s 颜色：黑色、暗绿或暗褐色、赤褐色、浅黄色
气味：臭味
相对密度一般都小于1，在0.80~0.98之间，个别高到
1.02，低到0.71
外观性质差别原因：化学组成不同
2、中性含硫化合物
种类：硫醚（RSR’)、二硫化物（RSSR’)
分布： 硫醚：随馏分沸点升高，含量增加，大量集中在煤油、 柴油馏分中
二硫化物：含量较少，多集中在高沸点馏分中
五、石油的非烃类组成
（一）含硫化合物 性质： 硫醚：为中性液体，热稳定性高，不与金属发生化学
反应
二硫化物：不与金属发生反应，但热稳定性差，受热
五、石油中的非烃组成
归纳总结出石油的准确定义： 石油是以烃类有机物为主，还包括一定非烃类有机 物的复杂混合物。
第一节小结 一、外观性质； 二、元素组成； 三、烃类组成； 四、非烃类组成； 五、胶状沥青状物质。
第二节、石油及其产品的物理性质
研究石油及其产品物理性质的意义：
1、物性是生产和科研中评定油品性质和控制加工过 程的主要指标
后分解成硫醚、硫醇或硫化氢
五、石油的非烃类组成
（一）含硫化合物 3、热稳定性较高的含硫化合物 种类：噻吩（ ）和四氢化噻吩（ ）
分布：存在于中间馏分中 性质：与苯及其同系物性质接近，对热稳定，易溶于 硫酸
五、石油的非烃类组成
（一）含硫化合物
含硫化合物的危害： ① 对设备管线造成腐蚀；
② 使油品的某些使用性能变坏；
项
目
d 0.8650 0.8898
(200 ～ 350℃) （350～500cc) (>500℃)／ ／％ ／％ ％ 18.40 19.21 25.20 27.25 44.60 44.83
大庆 胜利
大港
伊朗 印尼米纳
0.8968
0.8551
6.90
24.92
18 42
25.74
32.44
24.61 27.8(350 ～ 480℃) 8.45
原油评价实验：即测定原油的物理性质 2、物性与化学组成有关，物性是所含各种成分的综 合表观
即通过物性数据可大致判断其化学组成
第二节、石油及其产品的物理性质
物性特点：
1、条件性
即规定测定方法、仪器和条件
2 、标准化
国际标准、国家标准、行业标准
一、密度和相对密度
1、密度
定义：在规定温度下，单位体积内所含物质的质量，称为
三、石油的烃类组成
（一）烷烃 区分：以天然气中丁烷以上的液态烃(气体汽油）含 量来区分 贫气：＜100g/m3气体汽油 富气：＞ 100g/m3气体汽油
三、石油的烃类组成
（一）烷烃 2、液态烷烃 常T下，C5~C15的烷烃为液态 分布：主要存在于汽油和煤油中 其中C5~C12:进入汽油，
C12~C15:进入煤油
三、石油的烃类组成
（三）芳烃 分子中含有苯环，主要组分
分布：馏分沸点升高，芳烃含量增加
存在形式:单环、双环、多环 低沸点馏分以单环为主 高沸点馏分， 以双环和多环为主
三、石油的烃类组成
（三）芳烃 芳烃化学性质：侧链性质较烷烃稍活泼，可发生反应，如 氧化反应等； 但苯环很稳定，很难反应，但一定条件下，发 生加氢反应
200~350℃：煤、柴油馏分（或中间馏分）
350~500℃：减压馏分（或润滑油馏分、 点馏分 ＞500℃：渣油 高沸
四、石油的馏分组成
石油馏分和石油产品的区别： 1、石油馏分不是石油产品，石油产品必须满足油品规 格要求，馏分油要进一步加工才能变成石油产品；
2、同一沸点范围的馏分可以因目的不同而加工成不同
含氧化合物分类：酸性氧化物和中性氧化物
1、酸性氧化物 种类：环烷酸、脂肪酸和酚类，统称为石油酸
五、石油中的非烃组成
环烷酸的含量：最重要，占石油酸的90% 环烷酸的分布：集中在中间馏分，而在低沸和高沸馏分中
都很低
2、中性氧化物 种类：醛、酮、酯类
含量：极少
五、石油中的非烃组成
（四）胶状沥青状物质 胶状沥青状物质(胶质、沥青质）： 属于非烃化合物，是由碳、氢、硫、氮、氧和一些金属 元素组成的多环复杂化合物。
的产品。
四、石油的馏分组成
国内外部分原油直溜馏分和减压渣油含量比较：表1-1 结论： 我国原油轻馏分含量低，重馏分含量高 国外原油轻馏分含量高，重馏分含量低
四、石油的馏分组成
表1-1 原油直溜馏分及渣油含量
相对密度 汽油馏分 (<200℃)／ ％ 10.90 8.7l 煤柴油馏分 减压馏分 渣油
石油及其产品的组成和性质
什么是石油？
石油是碳氢化合物组成的复杂混合物。
什么是原油？ 从地下开采出来的、未经加工的石油称为原油。
什么是石油产品？
原油经炼制加工得到的各种燃料油、润滑油、蜡、 沥青、石油焦等产品称为石油产品。
为什么要了解石油及产品的化学组成和物理性质？
1、原油加工；2、产品应用；3、石油综合利用
20，但d 20 4无单位
一、密度和相对密度
d15.615.6：欧美常用，即15.6℃时油品的密度与 15.6℃时水的密度之比。
15.6 ℃换算为华氏温度为60℉
比重指数：பைடு நூலகம்PI度，表示为0API，
0API=141.5/d15.6 15.6-131.5
由关系式可看出：0API与d15.615.6成反 比关系，即0API
五、石油中的非烃组成
胶质与沥青质的区别： 胶质：是粘稠的液体或半固状的胶状物，能溶于石油醚 及苯，及一切石油馏分，黄色或褐色，着色力强，受热或 常温氧化转化为沥青质。 油品中的胶质必须除去。
五、石油中的非烃组成
沥青质：是暗褐色或深黑色脆性的非晶体固体粉末，不溶 于石油醚而溶于苯。 胶质沥青质的用途： 含大量胶质沥青质的渣油可生产沥青。
②真实蒸气压
气化率为0时的蒸气压，即泡点蒸气压。
种类：吡啶（）、喹啉（）及其同系物，
约占20~40% 2、非碱性氮化物 种类：吡咯（）、吲哚（）、金属卟啉化合物， 约占60~80%
五、石油中的非烃组成
氮化物的危害：
① 氧化生胶，影响油品储存安定性
② 使催化剂中毒 ∴必须除去
五、石油中的非烃组成
（三）含氧化合物 氧含量：很少，约千分之几 分布：含氧化合物大部分集中在胶质、沥青质中（单独 讨论）
二次加工产物：还有烯烃
（一）烷烃 主要组分
存在形态：气、液、固
1、气态烷烃 常T、P下，C1~C4为气态 是天然气和炼厂气的主要成分。
三、石油的烃类组成
（一）烷烃 天然气：分为干气（贫气）和湿气（富气） 干气：含有大量甲烷、少量乙烷、丙 烷的天然气，称为干气。 湿气：除含有大量的甲烷、乙烷外，还含有少量的易挥发的液态 烃蒸汽的天然气，称为湿气。
什么是蒸馏（或分馏）？ 蒸馏（或分馏）是利用液体混合物中各组分的沸点
的差异使它们得到 分离一种方法。
四、石油的馏分组成
什么是馏分？ 利用蒸馏（或分馏）的方法，将石油分割成几个部分， 每一部分称为馏分。 注意：馏分仍然是混合物，但沸点范围小（窄）了。
四、石油的馏分组成
石油馏分的分类：
＜200℃：汽油馏分（或称低沸点馏分）
二、石油的元素组成
第一类（主要元素）：碳（C）、氢（H）元素 其中C含量83%~87% H含量11%~14%
合计95%~99%
组成碳氢化合物-烃
二、石油的元素组成
第二类（常见元素）：
硫（S）、氮（N）、氧（O）元素
三者含量一般为1%~5%
个别S含量达5.5%，N达1.4~2.2% 特点：含量少，影响大 与碳氢组成非烃类化合物
越大，密度越小
一、密度和相对密度
3、油品密度与组成关系 ① 同一原油的不同馏分油，沸点范围升高，密度增 大 ② 不同原油的同一沸点范围的馏分油，芳烃含量越 多，密度越大；烷烃含量越多，密度越小 ∴通过密度可以大致判断石油的组成
二、蒸气压
1、定义： 在一定温度下，液体与其液面上方蒸气呈平衡状态时， 该蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。 蒸气压愈高，液体愈容易气化
高沸点馏分中含有双环、多环环烷烃、环烷
-芳香烃； 更重的石油馏分中，因芳烃含量增加，环烷 相对含量减少。
三、石油的烃类组成
（二）环烷烃
环烷烃特点：抗爆性好、凝点低、有较好的润滑性
和粘温性， ∴是汽油、喷气燃料及润滑油的良好组分。 环烷烃的化学性质：与烷烃相近，稍活泼，除发生 烷烃的化学反应外，还能脱氢生成芳烃。
三、石油的烃类组成