原油构成及杂质影响

原油的构成和杂质影响

1.石油的组成元素

石油主要由碳、氢、硫、氮、氧5种元素组成（质量分数）。其中，碳的含量为

83%～87%，氢的含量为11%～14%，两者合计为96%～99%，硫、氮、氧3中

元素的总量为1%～4%此外，石油中还含有微量的铁、镍、铜、钒、砷、氯、磷、硅等元素。

2.石油馏分和石油产品的区别，石油有哪些馏分及其划分标准

分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”，每个馏分的沸点范围简

称为馏程或沸程。

石油馏分：馏分常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的名称，但馏分并

不就是石油产品。石油产品：石油产品必须符合油品的质量标准，石油馏分只是

中间产品或半成品，必须进行进一步加工才能成为石油产品。

馏分划分标准：

汽油馏分（轻油或石脑油馏分）：从常压蒸馏开始馏出的温度（初馏点）到200℃（或180℃）之间的轻馏分。

煤油组分，150－250℃之间的馏分

柴油馏分（常压瓦斯油，简称AGO）：常压蒸馏200（或180）～350℃之间的馏分。

同时，也将常压蒸馏大于450℃的塔底油称为常压渣油或常压重油（简称AR）。

减顶油：柴油 350－400℃，减压塔顶馏分

减压馏分（润滑油馏分或减压瓦斯油，简称VGO）：一般是指相当于常压下350～500℃

的高沸点馏分。

减压渣油（简称VR）：减压蒸馏后残余的大于500℃的油。（有时也会分拆出500－600℃组分作为SLOP distillate废油）

根据石油元素组成分析石油有哪些化合物

从化学组成来看，石油中主要含有烃类和非烃类两大类。

烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃以及在分子中兼有这3类烃结构的混合烃构成（不饱

和烃）。一般石油中不含烯烃，但在某些加工过程的产品中含有烯烃。

非烃类化和物主要包括含硫、含氧、含氮化合物以及胶状、沥青状物质。

1.非烃类化合物物性变化规律

a) 含硫化合物：H2S或硫醇，硫氧化物造成腐蚀。

硫是石油的重要组成元素之一。硫在石油中的含量随馏分沸点的升高而增加，大部分硫化

物在残渣油（重油）中。

硫在石油中少数以元素硫（S）和H2S形式存在，大多数以有机硫化物状态出现。石油中

的硫化物，根据它们对金属的腐蚀性不同，分为3类：

第一类似常温下易与金属作用，具有强烈腐蚀性的酸性硫化物，又称为活性硫，主要是

元素硫、H2S和低分子硫醇。H2S被空气氧化可以生成元素硫，硫与烃类在200℃以上反

应也可以生产H2S等硫化物。H2S是无色有毒气体，其水溶液呈酸性，会强烈腐蚀金属。低分子硫醇如甲硫醇（CH2SH）和乙硫醇（C2H5SH）具有强烈的特殊臭味，其质量浓度

为2.2×10^-12g/cm³时，人的嗅觉就可以感觉出来，因而，可作为臭味剂。硫醇不溶于水，呈弱酸性，能和铁直接作用，生成硫醇亚铁（（RS）2Fe），从而腐蚀金属设备。硫

醇受热能分解生成烯烃和H2S，H2S更加剧烈腐蚀作用。硫醇分子式中的R为芳香基时即为硫酚。笨硫酚性质活泼，也具有弱酸性和令人不快的气味，能直接腐蚀金属。

第二类是常温下呈中性、不腐蚀金属，受热后能分解产生具有腐蚀性物质的硫化物，主

要有硫醚（RSR’）和二硫化合物（RSSR’）。硫醚是中性液体，不溶于水，与金属不起作用，但受热后能分解成硫醇和烯烃，腐蚀金属设备。硫醚含量随馏分沸点升高而增大，大

量集中在煤油和柴油馏分中。二硫化合物在石油中含量较少，大多数集中在高沸点馏分中。二硫化合物也是中性化合物，不与金属作用，有一定臭味，其热稳定性比硫醇差，受热易

分解，随分解温度不同，可分别生产硫醚和硫、或硫醇和烯烃、或噻吩和H2S。

第三类硫化物是对金属没有腐蚀性、热稳定性好的噻吩及其同系物。这种环状结构中还

有硫或氮（或氧）原子的化合物称为杂环化合物。噻吩类是一种芳香性的杂环化合物，其

性质与笨系芳香烃和接近。石油中噻吩含量不多，但在石油热加工的产品中含量却很高，

这是因为其他硫化物热分解最终都得到热稳定性好的噻吩。直馏汽油中主要存在元素硫、

H2S、硫醇、硫醚以及少量二硫化物和噻吩；直馏中间馏分中主要有硫醚类和噻吩类；直

馏高沸馏分中的硫化物主要是稠环结构的化合物和硫原子在环结构上的杂环化合物。

b) 含氧化合物：会生成酚，酮或碳氧化物造成腐蚀。

石油中含氧量一般较少，约为千分之几（质量分数），只有个别石油中含氧量较高，可达2%～3%。石油中的含氧化合物大部分集中在胶质、沥青质中，因而，胶质、沥青质含量

最多的重质石油，其含氧量一般比较高。石油中的氧都以有机化合物的形式存在。石油中

的含氧化合物分为中性氧化物和酸性氧化物2类。中性氧化物有醛、酮类，它们在石油中

含量极少，并不重要。酸性氧化物有环烷酸、脂肪酸和酚类，总称石油酸。在石油酸中以

环烷酸最重要，它约占石油酸总质量的90%。环烷酸的含量因石油类别不同而差别较大，一般多在1%（质量分数）以下。环烷酸的分布很特殊，主要集中在沸程约为250～350℃的中间馏分中，而在低沸或高沸馏分中含量都相当少。相对分子质量较大的环烷酸结构中

有单环、双环或多环，甚至还有同时带有芳香环的。环烷酸的相对密度一般在0，93～

1.02g/cm³之间。随着相对分子质量的增大和沸点的升高，环烷酸的相对密度增加，颜色

由浅变深直至暗褐色，其粘度也随之增大知道呈粘稠状，有的甚至呈半固体状态。环烷酸

在水中的溶解度很小，高分子环烷酸几乎不溶于水，但溶于石油烃类。环烷酸的化学性质

与羧酸相似，呈弱酸性，对金属有腐蚀作用。其酸性随相对分子质量的增大而逐渐减弱。

石油中含有少量酚类，主要是苯酚的同系物。酚类具有弱酸性，在石油中含量一般不超过

酸性氧化物总质量的10%的，其实用价值不如环烷酸。酚类对人体和生物有毒害作用。

c) 含氮化合物：会在FCC 或HCU分解生成氨或氰化物导致腐蚀。

石油中氮的含量一般为千分之几到万分之几（0.05%～0.5%质量分数）。密度大、胶质多、含硫量高的石油，一般氮含量也高；而密度小、胶质少、含硫量低的原油中含氮量也少。随着石油馏分沸点的升高，其含氮化合物的含量增多，大部分氮化物以胶质、沥青状

物质存在于渣油中。石油中的氮化物大多数是氮原子杂环状结构中的杂环化合物，可分为

碱性和非碱性2类。碱性氮化物主要有吡啶、喹啉等的同系物，约占石油中总含氮化合物

的20%～40%。它们能与有机酸作用生成盐类。石油中的非碱性氮化物主要有吡咯、吲

哚和咔唑及其同系物，都具有弱酸性，能和碱金属作用而生产盐类，中浓酸中能聚合生产

胶质。由于其化学性质主要呈弱酸性，所以称为非碱性氮化物。石油中另一类重要的非碱

性氮化物是金属卟啉化合物，分子中有4个吡咯环，重金属原子与卟啉中的氮原子呈络合

状态存在，又称为（四个口）族化合物。石油中的氮含量虽少，但对油品储运、使用及石

油加工的影响却很大，中储运过程中，因光、温度和空气中氧的作用，氮化物很容易生成