石油及产品的组成与性质
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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。