一石油天然气成分和性质.pptVIP

能源地质学课件 能源地质学 第一章 石油、天然气的成分和性质 第一章 石油、天然气的成分和性质 第一章 石油、天然气的成分和性质 第一章 石油、天然气的成分和性质 第一章 石油、天然气的成分和性质 第三节 天然气的成分和性质 在石油及天然气地质学界所讲的是狭义的天然气， 指与油田和气田有关的可燃气体，主要成分是气态烃，其中以甲烷为主；多与生物成因有关。 非烃气常为氮气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢及微量惰性气体。 * * 主讲人：杜振川 第二篇 石油和天然气地质学 第二篇 石油和天然气地质学 第一节 石油、沥青类概述 一、石油沥青类与可燃有机矿产 石油沥青类：石油、天然气及其固态衍生物。 它们由古代的动物、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。 可燃有机岩在岩石圈中是沉积岩的一部分。 第一节 石油、沥青类概述 二、可燃有机矿产的元素组成 组成可燃有机岩的主要元素是碳和氢，还含少量的氧、硫、氨等杂质元素。 几种可燃有机矿产的主要元素含量表 第一节 石油、沥青类概述 二、可燃有机矿产的元素组成 从上表可看出石油与煤在元素组成上的区别： 煤含碳量比石油中多，而氢却比石油中的少；氧在石油中也较少； C/H比值以石油和沥青最小，煤类最大，并且随碳化作用的加剧而增加。 石油的热值比煤类大；因为，碳的热值为34.0MJ／kg，氢的热值约为142．2MJ／kg，即一个单位的氢所放出的热量是碳的四倍；氧则使可燃矿产的热值降低。 第一节 石油、沥青类概述 三、可燃有机矿产分类 根据物理状态，可燃有机矿产分为 1)气态可燃矿产：包括纯气田的气体、油藏内与石油伴生的油田气，以及煤型气、泥火山气、沼气等。 2)液态可燃矿产：以石油为代表 3)固态可燃矿产：包括地沥青、地蜡、石沥青等石油衍生物，还有各种煤、油页岩、硫磺等。 第二节 石油的成分和性质 一、石油的化学成分 石油是由各种碳氢化合物与少量杂质组成的液态可燃矿物，主要成分是液态烃 1、石油的元素组成 组成石油的化学元素主要是碳、氢、硫、氮、氧。 从国内外一些石油的元素组成看出：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％。 第二节 石油的成分和性质 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 碳和氢两种主要元素组成各种碳氢化合物(烃类)存在于石油中，按其本身结构的不同可分为三类： 烷烃 环烷烃 芳香烃 第二节 石油的成分和性质 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 在常温常压下，含一个到四个碳原子(C1—C4)的烷烃呈气态，含5个到16个碳原子(C5—C16)的正链烷烃呈液态；从17个碳原子(C17)以上的高分子烷烃皆呈固态。 所有烷烃的比重都小于1，几乎不溶于水。 ① 烷烃—又名脂肪族烃 →通式为CnH2n+2 属饱和烃 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 烷烃分子结构的特点：碳与碳原子都以单链C—C相连，排列成直链式。无支链着，为正构烷烃或正烷烃；有支链者，为异构烷烃或异烷烃。如： ① 烷烃—又名脂肪族烃 →通式为CnH2n+2 属饱和烃 正烷烃： —C—C—C—C— 异烷烃： 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 在石油烷烃馏分中，最重要的异烷烃是异戊间二烯型烷烃。其特点是在直链上每四个碳原子有一个甲基支链。 ① 烷烃—又名脂肪族烃 →通式为CnH2n+2 属饱和烃 在沉积物和原油中，异戊间二烯型烷烃，往往以植烷、姥较烷、陈姥鲛烷、异十六烷及法呢烷的含量最高。 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 ① 烷烃—又名脂肪族烃 →通式为CnH2n+2 属饱和烃 结构式： 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 ② 环烷烃 →在分子中含有碳环结构的饱和烃 环烷烃 由许多围成环的多个次甲基(—CH 2—)组成。 组成环的碳原子数可以是3、4、…，相应称为三员环、四员环、…。 按分子中所含碳环数目，可以分为单环烷烃(通式CnH 2n)、双环烷烃(通式CnH2n—2)、三环烷烃(通式CnH2n-4)和多环烷烃。 石油中的环烷烃多为五员环或六员环。 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 ② 环烷烃 →在分子中含有碳环结构的饱和烃 结构式： 一、石油的化学成分 2、石油的烃类组成 ③ 芳香烃 →分子中含有苯环结构，属不饱和烃 芳香烃：指具有六个碳原子和六个氢原子组成的特殊碳环——苯