石油馏分的烃类组成

第二节石油馏分的烃类组成

➢单体烃组成

◆适用性

适用于石油的低沸点馏分和石油气，对煤柴油以上馏分不适用。

？

天然石油中仅含有烷烃、环烷烃和芳香烃，不含有烯烃和炔烃等不饱和烃。

一、石油烃类组成表示方法

表示方法：单体烃组成，族组成，结构族组成

注意

第二节石油馏分的烃类组成

➢族组成

◆定义

所谓族是指化学结构相似的一类化合物，用各族的含量表示石油馏分的化学组成的方法。

◆族组成的确定依据

✓分析对象不同

✓分析方法或分析要求不同

各族烃类在石油中的分布规律有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）

各族烃类在石油中的总分布规律

1.随石油馏分沸点升高，所含各族烃类的分子量增大，碳原子数增加;

2.环状烃的环数增加，分子结构趋于复杂化;

3.烷烃的含量随沸点升高而逐渐减少，而环烷烃、芳香烃与之相反;

4.正构烷烃存在于各个石油馏分中，它们在各个馏分中的碳原子数分别为：汽油馏分：C 5 ~ C 11, 煤柴油馏分：C 12~C 25, 高沸点馏分：C 20~ C 35。第二节

石油馏分的烃类组成

第二节石油馏分的烃类组成

C10H 21

C 1 0H 2 1

➢结构族组成

◆定义：不论石油烃类的结构如何复杂，都可以看作是有烷基、环烷基和芳香基三个

基本的结构单元组成，用三个结构单元上碳原子所占的百分数描述分子的组成。

并规定：

三种结构单元在分子中占的份量用芳香环上碳原子占分子总碳原子的百分数（％C

A

)，环烷环碳原子占分子总碳原子的百分数（％C N)，烷基侧链碳原子占

分子总碳原子的百分数（％C

P

)来表示。

然后加上分子中的总环数R

T ，芳香环数R

A

和环烷环数R

N

来表示石油馏分的结

构族组成。

第二节石油馏分的烃类组成

注意：结构族组成就是确定复杂分子混合物中结构单元的含量，而不是研究

在分子中这些结构单元的结合方式。 C 1 0 H 2 1

第二节石油馏分的烃类组成

例：％C A = 6/20 ⨯100% =30%

％C N = 4/20 ⨯100% = 20%

％C P = 10/20 ⨯100% = 50%

R T =2 , R A =1 , R N =1

表示石油馏分的结构族组成时要明确

（1）把整个馏分看作一个平均分子，所以环数有可能是小数；

（2）％C

A ，％C

N

，％C

P

，R

T

, R A, R N 为结构参数。第二节石油馏分的烃类组成

例：有一种混合物是由40％（摩尔）的，40％（摩尔）的和20％（摩尔）的C

10

H22组成，从结构族组成的观点出发，描述这一混合物的结构族组成。

第二节石油馏分的烃类组成

◆石油馏分的结构族组成的求算

✓中间馏分及高沸点馏分—n-d-M

☐n-d-M法是根据折射率、密度和分子量（n-d-M)进行计算，计算公式见课本表2-10。

☐n-d-m法使用范围

M＞200，不含不饱和烃；R T≤4，R A≤2或者%C R≤75(%)；

C A/C N≤1.5；含S≤2%，含N≤0.5%，含O≤0.5%

✓重油的结构族组成—密度法

☐依据：在相对分子质量相近的情况下，不同类型烃类其密度不同。☐参数

Mc （M/C T )：M 表示平均相对分子质量

C T 表示每个平均分子中的碳原子数

Mc 是以每个碳原子计的平均相对分子质量: 表示每个碳原子所占有的摩尔体积

不同结构的烃，每个碳原子所占的摩尔体积( Mc/d ) 不同d C M d Mc T ⋅=第二节石油馏分的烃类组成

Mc d

烃类d

420

M C Mc Mc/d 正己烷0.659486.17 6.014.3621.78环己烷0.778584.16 6.014.0318.02苯

0.8789

78.11

6.0

13.02

14.81

不同结构的烃中每个碳原子所占的摩尔体积

含有杂原子的重油或渣油的Mc/d 校正

Mc d Mc d 6.0100%C %H %C

C ⎛⎝ ⎫⎭⎪=-⨯--⎛⎝ ⎫

⎭⎪

％C ——碳含量％H ——氢含量

与重油的结构族组成参数关联

Mc d C

⎛⎝ ⎫⎭⎪f 0.09Mc d 1.15H C 0.77

A

C =⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫

⎭

⎪+重油的芳香碳率f A ：油样中的芳香碳原子数占总碳原子数的分率

若油样平均分子中整个环系均为渺位缩合，且环烷环都是六员环并与芳香环并合，则：

12

%M C C T ⋅=

缩合指数(CI )

CI 值增加表示其缩合程度增高。烷烃CI ＜0；单环环烷烃，CI =0；多环芳香烃，0＜CI ＜1。

第二节石油馏分的烃类组成

C C f A T A =⨯R C 24

A

A =

-R C 1H 2C 2

T

T T A

=+--

R R R N T A

=-C N = 4R N

C P = C T –C A –C N

()A

T

T f 2C 1R 2--=-=C H R CI