第4章 石油及石油性质.ppt

第四讲 石油及石油性质 石油的形成和分类 1 石油的化学成分 2 石油的馏分组成 3 石油的物理性质 4 主要知识点： 石油的形成和分类 1 1.1 石油概述 石油，也称原油，是从地下开采的一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体 烃类混合物。 目前开采的石油88%被用作燃料，其它的12% 作为化工业的原料。 颜色：由所含的胶质和沥青的比例不同而引起； 黏稠度：由石蜡含量的高低决定。 石油的形成和分类 1 1.2 石油的特点 (1)燃烧充分，热值高。石油是热值最高的燃料之一，容易引燃， 且燃烧后基本无灰烬产生。 几种主要燃料的热值 石油的形成和分类 1 1.2 石油的特点 (1)燃烧充分，热值高。石油是热值最高的燃料之一，容易引燃， 且燃烧后基本无灰烬产生。 (2)密度小，具有流动性。石油的密度约相当于煤的50%-60%；石油的流动性有利于运输和输送，并且有利于机械对石油的利用。 (3)开采容易，成本低廉。石油地下承压；成本约为煤的1/3。 (4)用途广泛。 （工业的血液） ◎动力燃烧用 ◎航天军事用 ◎日常生活用 石油的形成和分类 1 1.3 石油的形成 (生物成油理论) ●大量史前海洋动物和藻类死亡，尸体和泥沙混合 形成厚厚的沉积层； ●在高温高压条件的长期 作用下，形成油页岩； ●油页岩退化成液态和气态的碳氢化合物，并渗透 到附近多孔的岩层中。 视频资料 石油的形成和分类 1 1.4 石油的分类 石油组成复杂，通常的分类方法： （1）按密度： 轻质石油（相对密度0.83） 中质石油 (相对密度0.83 ~0.89) 重质石油（相对密度0.89） 特重质石油（相对密度1.076） 石油的形成和分类 1 1.4 石油的分类 石油组成复杂，通常的分类方法： （2）按硫含量： 低硫石油：硫含量小于0.5％为 含硫石油：硫含量0.5～2.0％ 高硫石油：硫含量大于2.0％为 （3）按蜡含量： 低蜡石油：蜡含量0.5～2.5％ 含蜡石油：蜡含量2.5～10％ 高蜡石油：蜡含量大于10％ 石油的化学成分 2 2.1 石油的元素组成 (1)主要元素：C（85~90%）和H（10％~14％）， C、H占绝对优势，总量达到95% ~ 99%，主要以烃类形式存在，是石油的主体； (2)少量元素： S (0.2~0.7％)，O (0~1.5％)、N (0.1％~2％)；以化合 物、胶质和沥青质等非烃类物质形态存在； (3)微量元素：Na、Pb、Te、Ni、V等元素，浓度约为100 mg/L。 33种 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 (1)烷烃：即脂肪烃，通式CnH2n+2，是饱和烃。烷烃的密度均小于1g/cm3，皆难溶于水。 常温，常压下： □1 ~ 4个C的烷烃为气态； □ 5 ~ 16个C的烷烃为液态； □ 17个及以上C的烷烃为固态 (一般称为蜡)； 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 (2)环烷烃：双环通式CnH2n，是饱和烃，性质和烷烃相似。环上的碳原子数可以是大于3的任何数，但是由于三、四及七以上的环都不稳定，所以石油中常见的只有环戊烷和环己烷。 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 (3)芳香烃：通式CnH2n-6，是不饱和烃。 ●单环： 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 (3)芳香烃：通式CnH2n-6，是不饱和烃。 ●多环： 联苯 三苯甲烷 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 (3)芳香烃：通式CnH2n-6，是不饱和烃。 ●稠环： 石油的化学成分 2 2.2 石油的烃类组成 2.3 石油的非烃类组成 (1)含硫化合物：近100种。S在石油中大部分以有机S化物形式存在，极小部分以元素S存在。 S在石油中的分布一般是随着石油馏分沸点范围的升高而增加，大部分S均集中在残油中。 石油的化学成分 2 2.3 石油的非烃类组成 含硫化合物对石油加工及产品质量的影响是多方面的，总的有以下几方面： ◎严重腐蚀设备； ◎在加工过程中产生H2S及低分子硫醇等有毒气体污染空气； ◎汽油中含有硫化物，会降低汽油的安定性； ◎在气体和各种石油馏分的催化加工中，会造成催化剂中毒。 石油的化学成分 2 2.3 石油的非烃类组成 (2)含氮化合物：有30多种。石油的含氮量一般随馏分沸点升高而 增加，因此，氮化物大部分以胶质、沥青质形式存在于渣油中。 □胶质是一种粘稠的液体或半固体状态