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第一章 石油的化学组成 本章的主要内容： 原油的一般性质与分类 石油的烃类组成 石油中的含硫、含氮、含氧化合物 石油中的微量元素 石油中的胶状沥青状物质 有“黑色金子”之称。 表1-1-1 我国主要原油的一般性质 表1-1-2 国外几种原油的一般性质 表1-1-3 国内外几种重质原油的一般性质 我国原油的相对密度大多在0.85~0.95之间，属偏重的常规原油。（第一特点） 表1-1-4 原油的元素组成 表1-1-4 原油的元素组成 烷烃（CnH2n+2） H/C＝2＋2/n 单环芳香烃（CnH2n-6） H/C＝2.0－6/n n≥6 双环芳香烃（CnH2n-12） H/C＝2.0－12/n n≥10 三环芳香烃（CnH2n-18） H/C＝2.0－18/n n≥14 不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C原子比最大，而芳烃最小，环烷烃介于二者之间:烷烃＞环烷烃＞芳香烃。 表1-1-5 相对分子质量不同的烷烃的H/C原子比 烷烃的H/C原子比随着分子质量的增加而降低，但变化幅度较小。 续表1-1-5 分子结构不同的C16烃的H/C原子比 对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，H/C原子比降低。 而环数相同时，除了单环环烷烃的H/C原子比为2.0外，环状烃的烷基侧链越长，其H/C原子比越大。 随着石油及其产品中环结构的增加，其中 H/C值下降，尤其是随着芳香环结构的增加，其H/C值显著减小。 表1-1-4b 各类油品的氢含量及氢碳比的大致范围 2、S、N、O杂原子 例如:某个平均相对分子质量为400的油品，其含硫量为1%，如假定其中每个含硫化合物分子中只含有一个硫原子，那么在这种油品中含硫化合物的质量分数就占到12.5%，是硫元素质量分数的十余倍。因此，对于原油中的杂原子要给予充分的重视。 表1-1-4 原油的元素组成 我国主要原油的硫含量与国外相比并不高，而氮含量则相对较高，因此我国原油低硫高氮(第三特点)。 3、微量元素的含量 我国原油中的镍的质量分数一般为十万分之几，而钒最多也只有百万分之几。 我国绝大多数原油：Ni多，V少(第四特点)，而国外的原油中钒含量高于镍含量的情况比较多。 三、原油的馏分组成 表1-1-6 原油的馏分划分 从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，用来表示与原油的二次加工产物的区别 ：它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等 各组分常冠以汽油、煤油、柴油或润滑油等石油产品的名称，但应注意：1.石油馏分并不是石油产品2.同一石油馏分，根据需要可加工成不同石油产品。 将原油经过常压与减压蒸馏方法得到的、原油中沸点范围不同一系列馏分的质量百分分数称为该原油的馏分组成。 不同原油其馏分组成是不同的。从我国主要原油的馏分组成来看，500℃的减压渣油含量较高，多数原油的减压渣油含量高于40%。 我国原油：轻馏分少，重馏分多(第五特点) 四、原油的分类 1、关键馏分特性分类法 2、特性因数K值分类法 一、石油的化学组成表示法 1、 单体化合物组成 2、烃族组成 直馏汽油馏分的烃族组成：以烷烃、环烷烃、芳香烃含量来表示。 裂化汽油的烃族组成：用烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃的含量来表示。 煤柴油馏分和减压馏分的族组成： 液相色谱法：饱和烃（烷烃＋环烷烃）、轻芳烃、中芳烃 、重芳烃、非烃组分胶质 质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不同环数的环烷烃、不同环数的芳烃、非烃化合物。 常压渣油与减压渣油的族组成： 四组分组成：用溶剂处理和液相色谱法相结合，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质。 六组分组成：将胶质可以进一步分为轻、中、重胶质。 八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、中、重芳烃。 它们的相对分子质量接近，也只有一个芳香环，按照族组成的分类方法，它们都属于单环芳香烃，但是由于所含的环烷环和烷基侧链结构不同，因而它们的物理化学性质存在差别。 RA=1?32%?2?25%=0.82 RN=1?30%?1?25%?2?43%=1.43 RT=0.82?1.43=2.25 结构族组成只表示在分子中这三种结构单元的含量，而不涉及它们在分子中的结合方式。 结构族组成广泛应用于石油高沸点馏分的组成分析，可以借此表示不同原油的化学特征，并考察润滑油馏分或减压渣油在加工过程中平均化学结构的变化规律。 （1）天然气的组成 非伴生气: 纯气田，甲烷90%，C2H6、C3H8、C4H10占1～3v%，亦称干气。 凝析气田，甲