认识石油天然气.ppt

第二章 石油天然气及其产品 在第一章，我们介绍了石油工业的发展历程，石油工业在当今世界起着举足轻重的地位和作用。 石油被誉为工业的血液，当今工业是以石油为原料来衍生各种产品的。我们已处在石油产品无处不在的时代。 2.1 认识石油天然气 2.2 石油天然气的产品 2.1 认识石油天然气 认识石油天然气，既是找油采油的基础，也是炼油的基础。它是石油科技的研究对象。 2.1.1 石油中的烃类化合物 2.1.2 原油的性质 2.1.3 天然气的性质 石油的概念 石油（Petroleum) 广义上讲，石油指气态、液态、固态的以烃类为主的混合物，具天然产状。石油包括原油和天然气。 狭义上讲，石油指原油（Crude Oil），即采至地表的液态石油。 烃类（Hydrocarbons) 由碳和氢两种原子构成的化合物。 烃类有三个突出的特点： 1、石油中含有大大小小差别悬殊的烃类化合物。 2、由于碳和氢原子排列的方式不同，构成了许许多多结构形式不同的烃，大概分为三类：即烷烃（命名） 、环烷烃（命名） 、芳香烃。 3、当石油“大家庭”所处的环境发生变化时，石油“大家庭”中烃的成员就会发生变化，同时产生新的原来石油中少见的烃分子，如烯烃、炔烃等。 由碳和氢两种元素所组成，通式为CnH2n+2 的一类化合物，是饱和烃。 常温压下，C1-4是气态，C5-16是液态，C16以上是固态。 由于分子中碳原子的联结顺序和方式不同，烷烃存在同分异构现象。 正丁烷，熔点-138.4℃，沸点-0.5℃，相对密度0.5788 异丁烷，熔点-159.6℃，沸点-11.7℃，相对密度0.557 烷烃的主要反应是卤代和燃烧。在高温缺氧的条件下可以发生热裂反应，断裂为分子量较小的烷、烯并生成氢。 卤代反应是自由基反应，包括链引发、链传递和链终结的连锁反应。以甲烷的氯代为例： 烷烃的系统命名法(IUPAC 法)如下：??? （1）?选择一个最长的碳链为主链，视作母体，按主链所含碳原子数称为某烷。 ??? （2）?把侧链作为取代基，从距离取代基最近的一端开始依次用1,2,3…等阿拉伯数字给主链碳原子编号，把取代基的位次和名称写在母体名称之前。表示取代基位次的阿拉伯数字和汉字之间要加一短横。 ??? （3）??同一主链上如有几个相同的取代基，取代基的位次号数应逐个注明，阿拉伯数字之间用“，”隔开。取代基的个数用二、三、四……等中文数字表示。如果含有几个不同的取代基，按“次序规则”依次列出，小的取代基写在前面，大的取代基写在后面。 ??? （4）??如有等长碳链均可作为主链时，应选择取代基较多的为主链。 ??? （5）??如侧链还有取代基，从与主链相连的碳原子开始，把侧链的碳原子依次编号。侧链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。把这个取代基的位置号数和名称写在侧链位置的后面和侧链名称的前面。 （一）环烷烃的物理性质环烷烃的物理性质与烷烃相似，在常温下，小环环烷烃是气体，常见环环烷烃是液体，大环环烷烃呈固态。环烷烃和烷烃都不溶于水。 由于环烷烃分子中单键旋转受到一定的限制，分子运动幅度较小，具有一定的对称性和刚性。因此，环烷烃的沸点、熔点和比重都比同碳数烷烃高。 （二）环烷烃的化学性质常见环、中环和大环环烷烃较稳定，化学性质与链状烷烃相似，与强酸（如硫酸）、强碱（如氢氧化钠）、强氧化剂（如高锰酸钾）等试剂都不发生反应，在高温或光照下能发生自由基取代反应；小环环烷烃环丙烷和环丁烷不稳定,除可以发生自由基取代反应，易开环发生加成反应。 芳香烃：分子中含有一个或多个苯环的烃类，简称芳烃，属于不饱和烃。根据它们的结构，可分为三类： A、单环芳烃，分子中只含一个苯环的芳烃。如苯、甲苯、二甲苯等，具有特殊的芳香味。 B、稠环芳烃。两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳烃。如萘、蒽、菲。蒽和菲互为同分异构体。 C、多环芳烃。含两个以上的苯环。 芳香烃主要来源于煤焦油和石油。芳香烃不溶于水，溶于有机溶剂。芳香烃一般比水轻；沸点随分子量的增加而升高。 芳香烃易起取代反应，在一定条件下也能起加成反应。如苯跟氯气在铁催化剂条件下生成氯苯和氯化氢，在光照下则发生加成反应生成六氯化苯(C6H6Cl6)。 芳香烃主要用于制药、染料等工业。 天然气的概念 广义的天然气是指存在于自然界的一切气体。根据其存在环境可将天然气分为8类：大气；地表沉积物中气；沉积岩中的气；海洋中溶解气；变质岩中气；岩浆岩中气；地幔排出气；宇宙气。 狭义的天然气，指与油气田有关的以烃类为主的可燃气体。 天然气的化学组成? ? 气（油）藏中天然气的主要成分是烃类，通常甲烷占优势，并有数量不等的重烃气（C2+）。但在某些石油伴生气（气顶气和油溶气）中，重烃气含量可以超过甲烷。非烃气在绝大多数气藏