1、石油的基本組成及其性質(zhì)：?（一）石油的元素組成：石油是埋藏于地下的天然礦產(chǎn)物八圣過勘探、 開采出的未經(jīng)煉制的石油也叫做 原油。在常溫下 ,原油大都呈流體或半流體狀態(tài) , 顏色多為黑或深棕色 ,少教為暗綠、赤褐 或黃色, 并且有特殊氣昧。原油經(jīng)過煉制后的成品叫做石油產(chǎn)品。不同產(chǎn)地的原油 ,其相對密度也不相同 ,但一般都小于 l, 多在 0.8 一0.98 之間, 個別低于0.70。凝點的差異也較大,有的高達30 C以上,有的卻低于一 50 G原油之所以在外觀和物理性質(zhì)上存在差異 , 根本原因在于其化學(xué)組分不完全相 同。原油既不是由單一元索組成的單質(zhì) , 也不是由兩種以上元素組成的化合 物, 而是

2、由各 種元素組成的多種化合物的混合物。因此 , 其性質(zhì)就不象單質(zhì)和純化合物那樣確定，而是 所含各種化合物性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。原油的主要組成成分是碳和氫 , 碳氫化合物也簡稱為烴 , 烴是原油加工和利用的 主要對象。原油中所含各種元索并不是以單質(zhì)形式存在 , 而是以相互結(jié)合的各種碳氫及非 碳氫化合物的形式而存在。原油中含有的硫、氧、氮等元素與碳、氫形成的硫化物、氮化物、氧化物和膠 質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴化合物 , 其含量可達 10%一 20%,這些非烴化合物大都 對原油的加工及 產(chǎn)品質(zhì)量帶來不利影響 , 在石油的煉制過程中應(yīng)盡可能將它們除去。此外 , 原油中所含微 量的氯、碘、砷、磷、鎳、釩、鐵、鉀等元素

3、 , 也是以化合 物的形式存在。其含量雖小 對石油產(chǎn)品的影響不大 , 但其中的砷會使得催化重整的催化劑中毒 , 鐵、鎳、釩會使催化 裂化的催化劑中毒。故在進行原油的這類加工時, 對原料要有所選擇或進行預(yù)處理。（二）石油的烴類組成 :石油中的烴類按其結(jié)構(gòu)不同 , 大致可分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和不飽和烴等幾 類。不同烴類對各種石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響各不相同。l. 烷烴烷烴是石油的重要組分 ,凡是分子結(jié)構(gòu)中碳原子之間均以單鍵相互結(jié)合 , 其余碳 價都為氫原子所飽和的烴叫做烷烴 , 它是一種飽和烴 , 其分子通式為 CnH2n+2。烷烴是按分子中含烴原子的數(shù)目為序進行命名的 , 碳原子數(shù)為 l-10 的

4、分別用甲、 乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示 ;10 以上者則直按用中文 數(shù)字表示 J 目只含 一個碳原子的稱為甲烷 ; 含有十六個碳原子的稱為十六烷。這樣 , 就組成了為數(shù)眾多的烷 烴同系物。烷烴按其結(jié)構(gòu)之不同又可分為正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴兩類 , 凡烷烴分子主碳鏈上 沒有支碳鏈的稱為手寧導(dǎo) , 而有支鏈結(jié)構(gòu)的稱為異構(gòu)烷。在常溫下,甲烷至丁烷的正構(gòu)烷呈氣態(tài) ; 戊烷至十五烷的正構(gòu)烷呈液態(tài) ;十六烷 以上的正構(gòu)烷呈蠟狀固態(tài) （ 是石蠟的主要成分）。由于烷烴是一種飽和烴 ,故在常溫下 ,其化學(xué)安定性較好 ,但不如芳香烴。在一定 的高溫條件下 , 烷烴容易分解并生成醇、醛、酮、醚、羧酸等一系列氧

5、化產(chǎn)物。稅烴的密 度最小,粘溫性最好 ,是燃料與潤滑油的良好組分。正構(gòu)烷與異構(gòu)烷雖然分子式相同 , 但由于分子結(jié)構(gòu)不同 , 性質(zhì)也有所不同。異構(gòu) 烷烴較碳原子數(shù)相同的正構(gòu)烷烴沸點要低 , 且異構(gòu)化愈甚則沸點降低愈顯 著。另外,異構(gòu) 烷烴比正構(gòu)烷烴粘度大 ,粘溫性差。正構(gòu)烷烴因其碳原子呈直鏈排列 , 易產(chǎn)生氧化反應(yīng) ., 即發(fā)火性能好 , 它是壓燃式內(nèi)燃機燃料的良好組分。 但正 構(gòu)烷烴的含量也不能過多 ,否則 凝點高, 低溫流動性差。異構(gòu)烷由于結(jié)構(gòu)較緊湊 , 性質(zhì)安定 , 雖然發(fā)火性能差 , 但燃燒時不 易產(chǎn)生過氧化物 , 即不易引起混合氣爆 燃, 它是點燃式內(nèi)燃機的良好組分。2. 環(huán)烷烴環(huán)烷烴

6、的化學(xué)結(jié)構(gòu)與烷烴有相同之處 , 它們分子中的碳原子之間均以一價相互 結(jié)合, 其余碳價均與氫原子結(jié)合。其碳原子相互連接成環(huán)狀 ,故稱為環(huán)烷烴。由于環(huán)烷烴 分子中所有碳價都己飽和 , 因而它也是飽和烴。環(huán)烷烴的分子通式為 CnH2n。環(huán)烷烴具有良好的化學(xué)安定性 ,與烷烴近似但不如芳香烴。其密度較大 , 自燃點 較高, 辛烷值居中。它的燃燒性較好、凝點低、潤滑性好 , 故也是汽油、潤 滑油的良好組 分。環(huán)烷烴有單環(huán)烷烴與多環(huán)烷烴之分。潤滑油中含單環(huán)烷烴多則粘溫性能好, 含多環(huán)烷烴多則粘溫性能差。3. 芳香烴 芳香烴是一種碳原子為環(huán)狀聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu) , 單雙鍵交替的不飽和烴 ,分子通式有CnH2n-6 Cn

7、H2n-12 CnH2n-18等。它最初是由天然樹 脂、樹膠或香精油中提煉出來的 具有芳香氣味 , 所以把這類化合物叫做芳香烴。芳香烴都具有苯環(huán)結(jié)構(gòu) , 但芳香烴并不都 有芳香味。芳香烴化學(xué)安定性良好 ,與烷烴、環(huán)烷烴相比 ,其密度最大 .自燃點最高 ,辛烷值 也最高,故其為汽油的良好組分。但由于其發(fā)火性差 ,十六烷值低 ,故對 于柴油而言則是 不良組分。潤滑油中若含有多環(huán)芳香烴則會使其粘溫性顯著變壞 , 故應(yīng)盡量去除。此外 , 芳香烴對有機物具有良好的溶解力 , 故某些溶劑油中需有適 當含量但因其毒性較大 , 含 量應(yīng)予控制。4. 不飽和烴不飽和烴在原油中含量極少 , 主要是在二次加工過程中

8、產(chǎn)生的。 熱裂化產(chǎn)品中含 有較多的不飽和烴 ,主要是烯烴 ,也有少量二烯烴 ,但沒有炔烴。烯烴的分子結(jié)構(gòu)與烷烴相似 , 即呈直鏈或直鏈上帶支鏈。 但烯烴的碳原子間有雙價鍵。凡是分子結(jié)構(gòu)中碳原子間含有雙價鍵的烴稱為烯烴,分子通式有CnH2n CnHo2n-2等。分子間有兩對碳原子間為雙鍵結(jié)合的則稱為二烯烴。烯烴的化學(xué)安定性差，易氧化生成膠質(zhì)，但辛烷值較高，凝點較低。故有時也將熱裂化餾 分(含有烯烴、二烯烴)摻入汽油中以提高其辛烷值；摻人柴油中以降低其凝點。但因烯烴 安定性差，這類摻合產(chǎn)品均不宜長期儲存，摻有熱裂化餾分的汽油還應(yīng)加入抗氧防膠劑。(三) 石油中的非烴化合物：石油中的非烴化合物含量雖少

9、，但它們大都對石油煉制及產(chǎn)品質(zhì)量有很大的危 害,是燃料與潤滑油的有害成分，所以在煉制過程中要盡可能將它們?nèi)コ?。非烴類化合物 主要有,含硫化合物、含氧化物、含氮化合物、膠質(zhì)與瀝青質(zhì)。各種非烴化合物的基本性 質(zhì)(四) 石油的分類及其性質(zhì)：石油的分類方法主耍有以下幾種。I. 工業(yè)分類法在工業(yè)上通常按石油的相對密度將其分為四類壩表1-1所列。原濁的工業(yè)井類*i-i小 f 0. 8300*830 aG. 9CM 5 則6人 f U.S6ti2. 商品分類法(I) 按含硫量分類按含硫量之不同，可將原油分為三類，見表1-2所列原抽按含的分類小于0. 5(2) 按含蠟量分類-般是在石油中取出一餾分，其粘度值為

10、53mm2/s(50'C),然后測其凝 點。當凝點低于一 6'C時,稱為低蠟原油；當凝點在一 15'C 一 20'C時,稱為含蠟原油；當凝點大于21.C時,稱為多蠟原油(3) 按含膠質(zhì)分類以重油(沸點高于300 'C的餾分)中膠質(zhì)含量來分。含膠質(zhì)量小于17%, 稱為低膠質(zhì)原油；貪膠質(zhì)量在18% 35%稱為含膠質(zhì)原油；含膠質(zhì)量大小35%,稱為多膠質(zhì) 原油。3. 化學(xué)分類法化學(xué)分類法是根據(jù)特性因素值*的不同進行分類，見表1-31-3廉油的代學(xué)井類4. 關(guān)鍵餾分分類法按關(guān)鍵餾分分類，可將原油分為七類，即：石蠟基、石蠟一中間基、中間一石蠟基、中間基、中間一環(huán)烷基

11、、環(huán)烷一中間基、環(huán)烷基。5. 原油的-些基本性質(zhì)具有代表性的大慶原油屬低硫石蠟基原油，口前已開采酌原油以低硫石蠟基居 多。這種原油,硫含量低,含蠟量高，凝點高，能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的煤油、柴油、溶劑油、潤滑油及商品石 蠟,直餾汽油的感鉛性好。遼河原油的硫含量低，輕質(zhì)餾分多，屬于低硫 中間石蠟基，是- 種較好的原油。其汽油餾分辛烷值高，渣油經(jīng)氧化后可制石油建筑瀝青。勝利原油膠質(zhì)含量高,相對密度較大，含蠟量高屬含硫中間基。汽油餾分酌感鉛性好，且富含環(huán)烴與芳香 烴,故也是催化重整的良好原料。柴油餾分可生產(chǎn)輕柴油與專用柴油 ，但因硫含量、氮含 量及徽度較高，故需適當精制J閏滑油餾分的脫蠟油經(jīng)適度精制可生產(chǎn)車用機油、變壓 器油及機械油等，如經(jīng)深度精制，則可制取柴油機油有的原油硫含量咼，膠質(zhì)含量咼，屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產(chǎn)率咼，感鉛性 也好。柴油餾分的十六烷值高，閃點高,硫含量高,酸度大,經(jīng)精制后可生產(chǎn)輕柴油與專 用柴油。潤滑油餾分中，有一部分組分的粘度指數(shù)在90以上,是生產(chǎn)