第1章石油的化学组成
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石油(Petroleum):指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然性状;原油(Crude Oil):指石油的基本类型,常压下呈液态,其中也包括一些液态非烃类组分(天然的液态烃类混合物);天然气(Natural Gas):指石油的主要类型,常温常压下呈气态,在地层条件下溶解于原油中。
第一章石油的化学组成①天然石油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃组成。
错。
天然石油不含烯烃②我国石油馏分中的环烷烃都是六元环。
错。
天然石油中,环烷烃几乎都是五元环、六元环。
我国主要原油五元环少于六元环。
③石油中的胶质能溶于正庚烷,而沥青质则不能。
错。
胶质、沥青质根据在不同溶剂中的溶解度划分。
沥青质不溶于低分子(C5~C7)正构烷烃,但能溶于热苯。
④石油中的含硫、氮、氧化合物,对所有石油产品均有不利影响,应在加工过程中除去。
对。
⑤石油馏分就是石油产品。
错。
馏分不等同于产品。
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。
石油的元素组成:组成石油的主要元素是C(83~87%)、H(11~14%)、S、N、O(1~4%)五种元素。
(原油中除C、H、S、N、O外,还有其他微量元素,目前共检出59种元素,其中原油中的微量金属元素主要有V、Ni、Fe、Cu、As等)我国原油的特点:密度偏大;含硫低、含氮高;凝点高、蜡含量高,而沥青质含量低;镍含量远高于钒含量;汽油馏分含量低、渣油含量高。
氢碳原子(质量)比:是用来反映原油属性的一个参数,与原油的化学组成和结构有关系,相同碳原子数的各种烃类氢碳原子比大小顺序是:芳香烃< 环烷烃< 烷烃。
在石油的各种加工过程中,氢碳原子比也是一个重要的参数和指标。
馏分:是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。
分馏:分馏是对某一混合物进行加热,针对混合物中各成分的不同沸点进行冷却分离成相对纯净的单一物质过程。
第一章小结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.馏分组成:原油加工时通常是按照沸点高低首先将其切割成几个馏分,即汽油馏分、煤柴油馏分(中间馏分)、减压馏分和减压渣油。
5.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。
汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的一个特点。
6.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,芳烃含量逐渐增大,含硫化合物和胶质含量均逐渐增加。
大部分含硫、含氮、含氧化合物和胶质以及全部沥青质都集中在渣油中。
第一章思考与作业1常见的油料有哪几类?石油储运行业所说的油料是指的什么?答:a石油、原油、石油产品、植物油、动物油、合成油b原油、石油产品及成品油2石油命名、特征?答:石油:石油是从地下开采出来的油状可燃液指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然性状。
石油的性状:石油通常是流动或半流动状的粘稠液体。
石油的颜色:绝大多数石油是黑色的,但也有暗黑、暗绿、暗褐,甚至呈赤褐、浅黄色乃至无色。
石油(Petroleum)是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气共存,与煤一样属于化石燃料。
3我国原油有什么特点?我国原油的“三高”是指的什么?答:大多数原油的相对密度(d204)>0.85,属较重原油;凝点(CP)高,粘度高,含蜡量高;含硫量较低;含氮量偏高,大部分原油N>0.3% 。
三高一低高凝点高粘度高含蜡硫偏低5石油的元素组成?主要元素的存在形式?答:石油主要由C,H,S,N,O 5种元素组成。
石油中的烃类主要是由烷烃,环烷烃和芳香烃构成,(还有混合烃)石油中不含烯烃。
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。
第一章石油和天然气的成分和性质1、石油与可燃有机矿产的概念石油: 指地下岩石空隙中天然生成的,以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
由古代的动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
2、石油的主要元素组成和化合物组成?石油的元素组成和化合物组成有什么特点?组成石油的化学元素主要有:C、H、O 、S、N,其中C和H两种元素占绝对优势。
元素组成特点:一般石油中碳的含量占84—87%,氢含量为11一14%,两者在石油中以烃的形态出现,占石油成分的97—99%。
剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1—4%。
但是,在个别情况下主要由于硫分增多,这个比例可高达3%-7%。
石油的化合物组成归纳起来,主要可分为烃和非烃两类。
烃类:(1)烷烃(2)环烷烃(3)芳香烃非烃化合物主要包括:含硫、含氮、含氧化合物化合物组成特点:碳、氢、硫、氮、氧五种主要元素在石油中可以构成巨大数量的化合物。
不论其数量如何多,但其化学性质都取决于这些元素构成的官能团;每一种官能团都具有特殊的化学特征,在其所连接的各种有机化合物中起着相同的作用。
3、石油的颜色有那些?为什么有白色石油?石油的颜色变化范围很大,从白色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色至黑色。
石油的颜色与胶质—沥青质含量有关,含量越高颜色越深。
白色石油的形成,可能于运移过程中,带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。
4、索可洛夫根据存在的环境将天然气分为哪八大类?①大气;②表层沉积物中的气体;③沉积岩中的气体;④海洋中的气体;⑤变质岩中的气体;⑥岩浆岩中的气体;⑦地慢排出气;⑧宇宙气。
5、根据产出状态,天然气有哪些类型?何谓气藏气、气顶气、凝析气?① 气藏气② 气顶气③ 溶解气④ 凝析气⑤固态气体水合物气藏气:指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏的天然气气顶气:指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成的气体。
国家精品课“石油天然气地质与勘探”第一章 石油、天然气及油田水的基本特征第一节 石 油一、石油的化学组成石油是地下岩石空隙中天然生成的、以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
这种矿产成分复杂,现已鉴定出上千种有机化合物,主要为烃类,还含有数量不等的非烃化合物和多种微量元素,有时溶有一些烃类气体、非烃气体、不等量固态烃和非烃物质。
所以,石油实际上是多种有机化合物的混合体。
各地的石油成分不一,无确定的化学成分和物理常数。
(一)元素组成不同地区,不同时代的石油元素组成比较接近,但也存在一定的差异(表1-1)。
组成石油的化学元素主要有碳、氢、氧、硫、氮,其中碳和氢两种元素占绝对优势。
1.碳和氢从重量百分比来看,碳一般为84~87%,氢一般为11~14%,这两种元素总量达95~99%,平均为97.5%;碳、氢元素的重量比(C/H )平均为6.5,原子比约为0.57(或1∶1.8)。
这两种元素主要以烃类形式存在,是组成石油的主体。
2.氧、硫、氮在石油中,氧、硫、氮也主要以化合物形式存在;这三种元素及微量元素的总含量一般只有1~4%;但有时由于硫分增多,这个比例可高达3~7%。
据Tissot 和Welte (1978)对9347个样品的统计,石油中硫含量平均为0.65%(重量),其频率分布具有双峰的特点(图1-1),在1%处为最小值,以此为界,可将样品分成两部分,多数样品(约7500个)含硫量小于1%,少数样品(约1800个)含硫量大于1%。
依据含硫量通常把开采至地表的石油(简称原油)分为高硫(含硫量大于1%)和低硫(含硫量小于1%)两类;也有人采用三分的方式,将原油分为高硫原油(含硫量大于2%)、含硫原油(含硫量为2~0.5%)和低硫原油(含硫量小于0.5%)。
石油中的硫含量有环境指示意义,通常海相、近海湖盆相、盐湖相等半咸-咸水沉积地层中生成并产出的石油含硫量较高,一般大于1%;内陆淡水湖泊相沉积地层中生成并产出的石油含硫量较低,一般小于1%。