[工学]第二章 石油及其产品的组成和性质.ppt

第二章 石油及其产品的组成和性质 主要内容 石油的一般性状、元素组成、馏分组成 石油馏分的烃类组成 石油中的非烃化合物 渣油以及渣油中的胶质、沥青质 石油中的微量元素 一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成 （一）一般性状 石油（或原油）通常是黑色或褐色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于0.8~0.98之间。世界各地所产的石油在性质上都有不同程度的差异。 与国外原油相比，我国主要油区原油的 1、凝点及蜡含量较高。 2、庚烷沥青质含量较低。 3、相对密度大多在0.85～0.95之间，属偏重的常规原油。 轻质石油：相对密度小于0.80 该类石油的特点是相对密度小、轻油收率高、渣油含量少，这类原油目前在世界上的探明储量及产量均较少。 国内外相继对蕴藏量很丰富的重质原油(或称稠油)进行开采。 这类原油的相对密度一般大于 0.93,而且粘度较高。 （二）元素组成 石油基本化学组成：碳、氢、硫、氮、氧 (1) 碳的质量分数一般为83%~87% (2)氢的质量分数为11%~14% (3)硫的质量分数为0.05%~8% (4)氮的质量分数为0.02%~2% (5)氧的质量分数为0.05% ~2% 碳氢含量和氢碳比 碳氢两种元素的一般占95%以上，用原油的氢碳原子比来反映原油的属性，一般轻质原油或石蜡基原油的氢碳原子比较高(约1.9)，重质原油或环烷基原油的氢碳原子比较低（约1.5）。 氢碳原子比还包含着一个重要的结构信息，它是一个与化学结构有关的参数，在相对分子质量相同的情况下，氢碳原子比大小顺序是： 烷烃环烷烃芳香烃 （三）石油的馏分组成 石油是一个多组分的复杂混合物，其沸点范围很宽，从常温一直到500 ℃以上，所以，无论对原油进行研究还是加工利用，都必须对原油进行分馏。分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”例如200 ℃馏分，每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。馏分常冠以汽油、煤油、柴油等石油产品的名称，馏分并不就是石油产品，石油产品要满足油品规格的要求，还需将馏分进行进一步加工才能成为石油产品。各种石油产品往往在馏分范围之间有一定的重叠。 200 ℃(或180 ℃ )：汽油馏分或石脑油馏分 200 ~350 ℃：煤柴油馏分或常压瓦斯油(AGO) 350 ~500 ℃：润滑油馏分或减压瓦斯油(VGO)(减 压下进行蒸馏) 500 ℃：减压渣油(VR) 常压蒸馏后残余的350 ℃的油称为常压渣油或常压重油。（AR） 我国原油具有汽油含量低，渣油含量高的特点。 从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，他们基本上保留着原油原来的性质，石油直馏馏分经过二次加工后，所得的馏分与相应直馏馏分的化学组成不同。 二、石油及石油馏分的烃类组成 从化学组成来看，石油中主要含有烃类和非烃类两大类，烃类和非烃类存在与石油的各个馏分中，因石油产地和种类不同，烃类和非烃类的含量差别很大。但在同一种原油中，随着馏分沸程增高，烃类含量降低，而非烃类含量逐渐增加。 石油中烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃以及兼有这三类烃结构的混合烃类构成。 含义：是表明石油及其馏分中每一单体化合物的含量。 适用范围：一般还只限于阐述石油气及石油低沸点馏分时采用。仅用于窄馏分。 目前，利用气相色谱技术可分析鉴定出汽油馏分中上百种单体化合物。 含义：化学结构相似的一类化合物称为“族”。以石油馏分中各族烃类相对含量的组成数据表示。 简单实用，至于分析哪些族取决于分析方法以及实际应用的需要。 汽油馏分的分析以烷烃、环烷烃、芳香烃的含量；分析裂化汽油增加不饱和烃；分析更细致些，则可将烷烃再分为正构烷烃和异构烷烃，将环烷烃分为环己烷系和环戊烷系。 煤油、柴油及减压馏分，由于所用分析方法不同，其分析项目也不同。 采用液固色谱法分析，以饱和烃（烷烃和环烷烃）、轻芳香烃（单环芳烃）、中芳香烃（双环芳烃）、重芳香烃（多环芳烃）及非烃组分等含量表示。 采用质谱法分析，以烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃（一环、二环、多环环烷烃）芳香烃（一环、二环、多环芳香烃）和非烃化合物的含量表示。 含义：确定复杂分子混合物中结构单元的含量。把整个石油馏分看成是某种“平均分子”组成，这一“平均分子”则是由某些结构单元组成。馏分结构族组成，用“平均分子”上结构单元在分子中所占的分量表示。 不论石油烃类的结构多么复杂，它们都是由烷基、