1、第一章第一章 石油化学组成石油化学组成本章主要内容本章主要内容：原油普通性质与分类原油普通性质与分类 石油烃类组成石油烃类组成 石油中含硫、含氮、含氧化合物石油中含硫、含氮、含氧化合物 石油中微量元素石油中微量元素 石油中胶状沥青状物质石油中胶状沥青状物质第1页第一节第一节 原油普通性质、元素组成、馏分组原油普通性质、元素组成、馏分组成与分类成与分类石油是什么样，什么是石油？石石油油（petroleum）是是由由拉拉丁丁语语“岩岩石石”与与“油油”两两个个字字拼拼写写而而成成，是是指指含含有有天天然然产产状状碳碳氢氢化化合合物物混混合合物物，而而同同它它是是气气体体、液液体体、固固体体或或它它
2、们们混混合合物物无无关。关。石油定义第2页1石油石油(Petroleum)：天然产状气、液、固态烃类混合物。：天然产状气、液、固态烃类混合物。2原油原油(Crude Oil)：常压下呈液态石油基本类型之一。：常压下呈液态石油基本类型之一。3天然气天然气(Natural Gas)：石油主要气态类型，可溶于原：石油主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生或单独存在。油中，与原油伴生或单独存在。4天然气液天然气液(Natural Gas Liquids)：天然气开采或处理过：天然气开采或处理过程中液态成份。程中液态成份。5.天然焦油天然焦油(Natural Tar)：固态或半固态石油沉积物。：固态或半
3、固态石油沉积物。第3页有有“黑色金子黑色金子”之称。之称。n外观外观-黄色、褐色乃至黑色黄色、褐色乃至黑色 状态状态-流动、半流动、粘稠流动、半流动、粘稠一、原油普通性质一、原油普通性质 第4页表表1-1-1 我国主要原油普通性质我国主要原油普通性质原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利孤岛孤岛辽河辽河中原中原新疆新疆密度密度(20),g/cm30.85540.90050.94950.92040.84660.8538运动粘度运动粘度(50),mm2/s20.1983.36333.7109.010.3218.80凝点，凝点，30282173312庚烷沥青质庚烷沥青质,m%0350 常压渣油常压渣油(A
4、R)500 减压渣油减压渣油(VR)第30页n从原油直接分馏得到馏分称为从原油直接分馏得到馏分称为直馏馏分直馏馏分，用来表，用来表示与原油二次加工产物区分示与原油二次加工产物区分：它基本保留了石油：它基本保留了石油化学组成原来面目，如：不含不饱和烃，在化学化学组成原来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等 n各组分常冠以汽油、煤油、柴油或润滑油等石油各组分常冠以汽油、煤油、柴油或润滑油等石油产品名称，但应注意：产品名称，但应注意：1.石油馏分并不是石油产石油馏分并不是石油产品品2.同一石油馏分，依据需要可加工成不一样石同一石油馏分，依据需
5、要可加工成不一样石油产品。油产品。第31页图中从图中从175到到352，每，每25切割一个窄馏分切割一个窄馏分第32页350到到500，每，每25切割一个窄馏分，以及切割一个窄馏分，以及500馏分馏分第33页将原油经过常压与减压蒸馏方法得到、原油中将原油经过常压与减压蒸馏方法得到、原油中沸点范围不一样一系列馏分质量百分分数称为沸点范围不一样一系列馏分质量百分分数称为该原油该原油馏分组成馏分组成。第34页表表1-1-7 原油馏分组成原油馏分组成,%原油名称原油名称IBP200200350350500500大庆大庆11.519.726.042.8胜利胜利7.517.627.547.4辽河辽河12.
6、324.329.933.5中原中原19.425.123.232.3新疆新疆15.426.028.929.7单家寺单家寺1.711.521.265.6欢喜岭欢喜岭1.720.635.440.3印尼米纳斯印尼米纳斯11.930.224.833.1伊朗轻质伊朗轻质24.925.724.624.8阿萨巴斯卡阿萨巴斯卡016.028.056.0第35页n不一样原油其馏分组成是不一样。从我国主要不一样原油其馏分组成是不一样。从我国主要原油馏分组成来看，原油馏分组成来看，500减压渣油含量较高，减压渣油含量较高，多数原油减压渣油含量高于多数原油减压渣油含量高于40%。n我国原油：轻馏分少，重馏分多(第五特点
7、)第36页四、原油分类四、原油分类 世界上原油性质千差万别，究其根源在世界上原油性质千差万别，究其根源在于其于其化学组成和馏分组成不一样化学组成和馏分组成不一样，即由，即由组组成原油分子大小和类型分布不一样成原油分子大小和类型分布不一样所致。所致。第37页1、关键馏分特征分类法、关键馏分特征分类法n第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下原油第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下原油250275馏分。馏分。n第二关键馏分（重关键馏分）：经过减压蒸馏出第二关键馏分（重关键馏分）：经过减压蒸馏出来馏分，换算至常压下来馏分，换算至常压下395425馏分。馏分。关键馏分特征分类法是将原油用关键馏分特征分类法是将
8、原油用Hempel简易精馏装置切取简易精馏装置切取250-275和和395-425(即在残压即在残压40mm处下取得处下取得275-300馏分馏分)两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，对照分两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，对照分类标准表确定两个关键馏分基属，然后依据关键馏分特征类标准表确定两个关键馏分基属，然后依据关键馏分特征分类表确定原油类别。分类表确定原油类别。第38页表表1-1-8 关键馏分特征分类法指标关键馏分特征分类法指标关键馏分关键馏分指标指标石蜡基石蜡基中间基中间基环烷基环烷基轻关键轻关键 馏分馏分API度度4033.139.9330.82510.82560.85970.
9、86020.82120.82170.85590.8564重关键重关键 馏分馏分API度度3020.129.9200.87620.87670.93340.93400.87150.87300.92990.9306第39页表表1-1-9 按关键馏分特征划分原油类别按关键馏分特征划分原油类别原油类别原油类别轻关键馏分轻关键馏分重关键馏分重关键馏分石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡石蜡-中间基中间基石蜡基石蜡基中间基中间基中间中间-石蜡基石蜡基中间基中间基石蜡基石蜡基中间基中间基中间基中间基中间基中间基中间中间-环烷基环烷基中间基中间基环烷基环烷基环烷环烷-中间基中间基环烷基环烷基中间基中间基环烷
10、基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基第40页2、特征因数、特征因数K值分类法值分类法 特征因数特征因数K值又称值又称Waston K值或值或UOP（环球油品企业）（环球油品企业）K值，其定义以下：值，其定义以下：式中：式中：T油品中平均沸点，油品中平均沸点，Tt273.15(k)第41页依据依据K值能够对原油进行分类：值能够对原油进行分类：nK值值 12.1 为石蜡基为石蜡基 nK值值 11.512.1 为中间基为中间基 nK值值 10.511.5 为环烷基为环烷基 研究表明，研究表明，K值与油品化学组成相关，当沸点相近值与油品化学组成相关，当沸点相近时，时，K值大小次序为：烷烃环烷烃芳香烃。值大
11、小次序为：烷烃环烷烃芳香烃。它在一定程度上反应了原油组成特征。比如经过这一它在一定程度上反应了原油组成特征。比如经过这一方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是含环烷方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是含环烷烃多。烃多。第42页3、原油商品分类法、原油商品分类法（1）按相对密度分类按相对密度分类原油归属原油归属轻质原油轻质原油中质原油中质原油重质原油重质原油特重原油特重原油API 3220321020100.86540.86540.93400.93401.0001.000第43页（2）按含硫量分类按含硫量分类原油归属原油归属低硫原油低硫原油含硫原油含硫原油高硫原油高硫原油S/%0.50.5
12、2.02.0（3）按含蜡量分类按含蜡量分类原油归属原油归属低蜡原油低蜡原油含蜡原油含蜡原油高蜡原油高蜡原油含蜡量含蜡量/%2.52.510.010.0第44页4、我国采取分类法、我国采取分类法 我国现采取关键馏分特征分类法和硫含量分类法我国现采取关键馏分特征分类法和硫含量分类法相结合分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特征分相结合分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特征分类法补充。类法补充。第45页表表1-1-10 我国若干原油分类我国若干原油分类原油原油 名称名称硫含量硫含量 w%轻关键馏分轻关键馏分 重关键馏分重关键馏分 类别类别大庆大庆0.100.8140.850低硫石蜡基低硫石蜡基中原中原
13、0.520.8110.852含硫石蜡基含硫石蜡基长庆长庆0.080.8230.866低硫中间低硫中间-石蜡基石蜡基胜利胜利0.800.8320.881含硫中间基含硫中间基辽河辽河0.180.8370.875低硫中间基低硫中间基孤岛孤岛2.090.8790.930含硫环烷含硫环烷-中间基中间基羊三木羊三木0.330.8830.941低硫环烷基低硫环烷基第46页n同一类原油性质含有显著共同特点。同一类原油性质含有显著共同特点。n石蜡基原油普通含烷烃量超出石蜡基原油普通含烷烃量超出50%，其特点是密，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于
14、地质年代古老原油。于地质年代古老原油。n环烷基原油特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，环烷基原油特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝点低，普通含硫、胶质沥青质较多，是地质年代凝点低，普通含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻原油。较年轻原油。第47页石油石油化学化学组成组成烃类：烃类：C、H元素组成。元素组成。非烃类非烃类:C、H+S/N/O(/+其其它它)第二节第二节 石油烃类组成石油烃类组成一、石油化学组成表示法一、石油化学组成表示法 第48页 当前研究石油化学组成物理和化学分析当前研究石油化学组成物理和化学分析方法主要有：方法主要有：气相色谱（简称气相色谱（简称GC）液相色谱（简称液相色谱
15、（简称LC）质谱（简称质谱（简称MS）核磁共振（简称核磁共振（简称NMR）红外光谱（简称红外光谱（简称IR）第49页表示方法：1.单体化合物组成 2.烃类族组成 3.结构族组成第50页1、单体化合物组成单体化合物组成 单体化合物组成是指石油由多少种单体化合物组成，这些单体化合物含量分别是多少。n利用气相色谱技术仅能对利用气相色谱技术仅能对气体和汽油馏分气体和汽油馏分单体化单体化合物组成有了比较明确了解。合物组成有了比较明确了解。n对于原油中一些对于原油中一些生物标志物生物标志物单体组成也有一定程单体组成也有一定程度了解。度了解。第51页2、烃族组成、烃族组成 因为无法用单体烃组成来了解石油组成
16、，所以惯用因为无法用单体烃组成来了解石油组成，所以惯用族组族组成成来表示石油化学组成。假如仅限于烃类化合物，则称来表示石油化学组成。假如仅限于烃类化合物，则称之为之为烃族组成烃族组成。n性质、结构相近为一族，比如性质、结构相近为一族，比如:烷烃烷烃(正构烷烃、异构烷烃正构烷烃、异构烷烃);环烷烃环烷烃(环戊烷、环己烷环戊烷、环己烷)一环、二环一环、二环-多环多环;芳烃芳烃(单环、双环、三环以上单环、双环、三环以上)第52页p直馏汽油馏分烃族组成：以烷烃、环烷烃、芳直馏汽油馏分烃族组成：以烷烃、环烷烃、芳香烃含量来表示。香烃含量来表示。p裂化汽油烃族组成：用烷烃、环烷烃、芳香烃、裂化汽油烃族组成
17、：用烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃不饱和烃含量来表示。含量来表示。第53页p煤柴油馏分和减压馏分族组成：煤柴油馏分和减压馏分族组成：液相色谱法：饱和烃（烷烃环烷烃）、轻芳液相色谱法：饱和烃（烷烃环烷烃）、轻芳烃、中芳烃烃、中芳烃、重芳烃、非烃组分胶质、重芳烃、非烃组分胶质质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不一样环数环质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不一样环数环烷烃、不一样环数芳烃、非烃化合物。烷烃、不一样环数芳烃、非烃化合物。第54页p常压渣油与减压渣油族组成：常压渣油与减压渣油族组成：四组分组成：用溶剂处理和液相色谱法相结合，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。
18、分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质。六组分组成：将胶质能够深入分为轻、中、重六组分组成：将胶质能够深入分为轻、中、重胶质。胶质。八组分组成：能够将芳香分深入分成轻、中、八组分组成：能够将芳香分深入分成轻、中、重芳烃。重芳烃。第55页3、结构族组成结构族组成 在较高沸点石油馏分中，有烃类分子结构在较高沸点石油馏分中，有烃类分子结构中同时含有芳香环、环烷环及烷基链三种中同时含有芳香环、环烷环及烷基链三种基团。以下面两个化合物：基团。以下面两个化合物：第56页它们相对分子质量靠近，也只有一个芳香环，按照它们相对分子质量靠近，也只有一个芳香环，按照族组成分类方法，它们都属于单环芳香烃，不过因族组成分类方
19、法，它们都属于单环芳香烃，不过因为所含环烷环和烷基侧链结构不一样，因而它们物为所含环烷环和烷基侧链结构不一样，因而它们物理化学性质存在差异。理化学性质存在差异。用用结构族组成结构族组成来描述这种混合类型化合物结构。来描述这种混合类型化合物结构。第57页馏分看作平均分子（馏分看作平均分子（由烷基、环烷基和芳香基三种结由烷基、环烷基和芳香基三种结构单元所组成构单元所组成），用这些基本结构单元含量（），用这些基本结构单元含量（石油馏石油馏分中三种烃各占多少分中三种烃各占多少?）来表示复杂分子混合物组成方）来表示复杂分子混合物组成方法就是结构族组成表示法。法就是结构族组成表示法。第58页结结构构族族组
20、组成成%CA：芳香碳数占总碳数百分数：芳香碳数占总碳数百分数%CP：烷基碳数占总碳数百分数：烷基碳数占总碳数百分数%CN：环烷碳数占总碳数百分数：环烷碳数占总碳数百分数RT：总环数：总环数RA：芳香环数：芳香环数RN：环烷环数：环烷环数第59页32%（摩尔）（摩尔）25%（摩尔）（摩尔）43%（摩尔）（摩尔）某某混混合合物物 第60页CA=32%6 25%10=4.42 CN=32%4 25%4 43%10=6.58 CP=32%5 25%3 43%8=5.79 CT=CA+CP+CN=4.42+5.79+6.58=16.79 CA=4.42/16.7926.3 CN=6.58/16.7939
21、.2 CP=5.79/16.7934.5 其结构族组成可表示以下：其结构族组成可表示以下：第61页RA=1 32%2 25%=0.82RN=1 30%1 25%2 43%=1.43RT=0.82 1.43=2.25第62页n结构族组成只表示在分子中这三种结构单元含结构族组成只表示在分子中这三种结构单元含量，而不包括它们在分子中结合方式。量，而不包括它们在分子中结合方式。n结构族组成广泛应用于结构族组成广泛应用于石油高沸点馏分石油高沸点馏分组成份组成份析，能够借此表示不一样原油化学特征，并考查析，能够借此表示不一样原油化学特征，并考查润滑油馏分或减压渣油在加工过程中平均化学结润滑油馏分或减压渣油
22、在加工过程中平均化学结构改变规律。构改变规律。第63页二、石油及天然气单体烃组成二、石油及天然气单体烃组成 1、石油气体单体烃组成、石油气体单体烃组成 天然气天然气 石油炼厂气石油炼厂气 石油石油气体气体 第64页（1）天然气组成）天然气组成n是一个主要由甲烷组成气态化石燃料。是一个主要由甲烷组成气态化石燃料。n石油主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生或石油主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生或单独存在。单独存在。天然气分类：天然气分类：n油田伴生气油田伴生气：与石油共生天然气。：与石油共生天然气。n非伴生气非伴生气：纯气田天然气：纯气田天然气 和凝析气田天然气和凝析气田天然气。第65页表
23、表1-2-1 天然气烃类组成天然气烃类组成类型类型产地产地天然气烃类组成，v%CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 纯气纯气 田气田气四川自流井四川自流井97.760.530.07-四川阳高寺四川阳高寺96.151.540.430.050.0690.151四川威远四川威远87.580.170.07-凝析凝析 气田气田 气气四川遂南四川遂南84.769.583.0414.13四川中坝四川中坝88.607.021.900.0240.2470.1150.057美国宾州美国宾州87.845.382.510.300.730.180.22油田油田 伴生
24、伴生 气气大庆油田大庆油田82.765.765.882.60.4胜利油田胜利油田86.64.23.50.71.90.60.5华北油田华北油田74.3111.906.753.561.31第66页非伴生气非伴生气:n纯气田，甲烷纯气田，甲烷90%，C2H6、C3H8、C4H10占占13v%，亦称干气。，亦称干气。n凝析气田，甲烷，凝析气田，甲烷，C2+C3+C4=10-20%，亦称湿气。，亦称湿气。n在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一些非烃在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一些非烃气体，如：气体，如：CO2、H2S、N2、He、Ar、H2等，其中等，其中CO2和和H2S是酸性组分，对管线和设
25、备有腐蚀作用，应是酸性组分，对管线和设备有腐蚀作用，应给予脱除。给予脱除。第67页天然气水合物：天然气水合物：n天然气水合物天然气水合物(俗称俗称“可燃冰可燃冰”)是天然气与水非化是天然气与水非化学计量型晶体化合物，主要储备于海洋底部（低温学计量型晶体化合物，主要储备于海洋底部（低温高压），是天然气另一个存在形式。高压），是天然气另一个存在形式。n据教授预计，水合物储量是常规能源储量两倍，可据教授预计，水合物储量是常规能源储量两倍，可使用近使用近1。第68页天然气水合物：天然气水合物：n天然气在高压低温下与水形整天然气水合物天然气在高压低温下与水形整天然气水合物（Natural Gas Hyd
26、rate）。因为形成类似雪或散冰）。因为形成类似雪或散冰固体结晶而堵塞天然气输气管线。固体结晶而堵塞天然气输气管线。第69页n这类物种水分子间以氢键相连形成结晶晶格这类物种水分子间以氢键相连形成结晶晶格（其孔径为（其孔径为0.50.7nm），而将气态烃分子），而将气态烃分子(Cl-C4)包于晶格内空腔之中，形成笼形包合物。包于晶格内空腔之中，形成笼形包合物。一个笼一个笼160-180个天然气。个天然气。n天然气水合物结构类型有天然气水合物结构类型有I、和和H型型3种。种。I型为型为立方晶体结构、立方晶体结构、型为菱型晶体结构、型为菱型晶体结构、H型为六型为六方晶体结构。方晶体结构。第70页图图
27、1-2-1 天然气水合物晶体示意图天然气水合物晶体示意图 第71页我国境内也有丰富水合物储备。据教授分析，青藏高我国境内也有丰富水合物储备。据教授分析，青藏高原盆地和东海、南海、黄海大陆坡及其深海，都可能原盆地和东海、南海、黄海大陆坡及其深海，都可能存在体积巨大水合物。据报道，我国南海海域蕴藏着存在体积巨大水合物。据报道，我国南海海域蕴藏着丰富水合物，约丰富水合物，约7 1010m3，其能源总量大约是石油储，其能源总量大约是石油储量二分之一。量二分之一。第72页（2）石油炼厂气组成）石油炼厂气组成n石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生气体石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生气体，因加工过程不一
28、样，其组成也千差万别。因加工过程不一样，其组成也千差万别。n这些气体组成这些气体组成主要特点是除了含有烷烃外，还主要特点是除了含有烷烃外，还含有烯烃和氢气含有烯烃和氢气。第73页表表1-2-2 原油主要加工过程炼厂气体组成（原油主要加工过程炼厂气体组成（w%）气体组成气体组成延迟焦化延迟焦化高温裂解高温裂解催化裂化催化裂化催化重整催化重整H2 0.660.80.1683.62CH4 26.6115.34.218.55C2H6 21.233.751.033.76C3H8 18.090.2511.042.37C4H10-9.322.81.16C2H4 3.9729.87.86-C3H6 10.55
29、14.127.64-C4H8 7.5326.6525.26-注：催化重整气体组成为体积百分数。注：催化重整气体组成为体积百分数。第74页单体烃表示直馏汽油单体烃表示直馏汽油C5-C10范围烃；单体烃范围烃；单体烃检测达检测达200多个，前多个，前20总含量总含量50%。2、直馏汽油馏分单体烃组成、直馏汽油馏分单体烃组成 第75页表表1-2-3 汽油馏分中主要单体烃含量汽油馏分中主要单体烃含量(w%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165正戊烷正戊烷7.692.898.33.53正己烷正己烷10.156.374.74.47正庚
30、烷正庚烷12.128.775.54.41正辛烷正辛烷11.075.405.24.63正壬烷正壬烷-0.44.24正构烷烃累计41.0323.4324.121.28第76页原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150 IBP1652-甲基戊烷甲基戊烷2.463.674.92.323-甲基戊烷甲基戊烷1.482.680.81.502-甲基己烷甲基己烷1.462.731.31.323-甲基己烷甲基己烷1.913.061.81.532-甲基庚烷甲基庚烷2.283.046.01.80异构烷烃 累计9.5915.1814.88.47续表续表1-2-3 汽
31、油馏分中主要单体烃含量汽油馏分中主要单体烃含量(w%)第77页在直馏汽油中：在直馏汽油中：n烷烃含量占多数烷烃含量占多数:正构和支链较少正构和支链较少(含含有一个甲基有一个甲基)烷烃是直馏汽油馏分主烷烃是直馏汽油馏分主要成份。要成份。n仅带一个甲基支链异构烷烃占整个异构仅带一个甲基支链异构烷烃占整个异构烷烃二分之一以上，同时甲基大多在主烷烃二分之一以上，同时甲基大多在主链一端链一端(2位或位或3位位)。第78页原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165甲基环戊烷甲基环戊烷3.916.211.42.56环己烷环己烷5.294.35
32、3.13.13甲基环己烷甲基环己烷9.619.125.27.18二甲基环戊烷二甲基环戊烷3.282.602.52.90二甲基环己烷二甲基环己烷0.871.025.71.36环烷烃累计22.9623.3017.917.13续表续表1-2-3 汽油馏分中主要单体烃含量汽油馏分中主要单体烃含量(w%)第79页在直馏汽油中：在直馏汽油中：n环烷烃只有环烷烃只有环戊烷系和环己烷系环戊烷系和环己烷系两类化合物两类化合物n环戊烷系中以甲基环戊烷多，环已烷系中环环戊烷系中以甲基环戊烷多，环已烷系中环已烷和甲基环已烷含量较高。已烷和甲基环已烷含量较高。第80页续表续表1-2-3 汽油馏分中主要单体烃含量汽油馏分
33、中主要单体烃含量(w%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165苯苯-0.800.20.85甲苯甲苯0.784.981.32.67对对-二甲苯二甲苯0.490.960.5-间间-二甲苯二甲苯2.270.311.82.10邻邻-二甲苯二甲苯0.270.380.81.20芳香烃累计3.817.434.66.82第81页n芳烃含量少，普通小于芳烃含量少，普通小于20%。n芳香烃以芳香烃以甲苯和二甲苯尤其是间甲苯和二甲苯尤其是间-二甲苯含二甲苯含量较高量较高，苯、对，苯、对-二甲苯及邻二甲苯及邻-二甲苯含量显二甲苯含量显著较少。著较少
34、。汽油馏分中单体烃组成与其使用和加工性能都有汽油馏分中单体烃组成与其使用和加工性能都有直接关系，因而它是主要基础数据。直接关系，因而它是主要基础数据。第82页 在原油中正构烷烃含量普通都比较高，在原油中正构烷烃含量普通都比较高，尤其是尤其是石蜡基原油石蜡基原油（如大庆和中原原油）（如大庆和中原原油）其含量就更高了。其含量就更高了。3、原油中正构烷烃含量及分布、原油中正构烷烃含量及分布 第83页从应用角度，主要有机化工原料：从应用角度，主要有机化工原料：n碳数碳数16正构烷烃在常温下是固态，称之为正构烷烃在常温下是固态，称之为石蜡。石蜡。从地球化学角度：从地球化学角度：n正构烷烃是一类与石油成因
35、相关生物标志化正构烷烃是一类与石油成因相关生物标志化合物。合物。第84页大庆原油大庆原油200500馏分中单体烃以馏分中单体烃以C19正正构烷烃含量最高，占原油构烷烃含量最高，占原油0.94%。第85页胜利原油胜利原油200500馏分中正构烷烃馏分中正构烷烃 含量分布呈双峰形。含量分布呈双峰形。第86页华北原油华北原油200500馏分中馏分中C23正构烷烃含正构烷烃含量最高，占原油量最高，占原油1.05%。第87页大庆原油大庆原油300350馏分中正构烷烃含馏分中正构烷烃含量最高，占量最高，占45%。第88页胜利原油胜利原油250300以及以及350400馏分馏分中正构烷烃含量最高。中正构烷烃
36、含量最高。第89页华北原油华北原油350400馏分中正构烷烃含量馏分中正构烷烃含量最高，占最高，占46.8%。第90页三、石油烃族组成三、石油烃族组成 1、汽油馏分烃族组成汽油馏分烃族组成 气相色谱气相色谱测测定定方方法法液相色谱液相色谱苯胺点法苯胺点法第91页表表1-2-4 汽油馏分族组成（汽油馏分族组成（m%）原油名称原油名称沸程，沸程，烷烃烷烃环烷烃环烷烃 芳香烃芳香烃大庆大庆IBP18057.040.03.0胜利胜利6018048.442.19.5孤岛孤岛IBP18029.463.07.6中原中原IBP18057.227.315.5辽河辽河IBP18044.042.413.6伊朗，轻质
37、伊朗，轻质4020057.925.816.3美国得克萨斯美国得克萨斯80180473320美国宾夕法尼亚美国宾夕法尼亚6018070228第92页在直馏汽油馏分中：在直馏汽油馏分中：普通石蜡基原油汽油馏分中烷烃含量较高，普通石蜡基原油汽油馏分中烷烃含量较高，环烷基原油中环烷烃含量较高，而中间基原环烷基原油中环烷烃含量较高，而中间基原油中烷烃与环烷烃含量差不多。油中烷烃与环烷烃含量差不多。n烷烃含量范围在烷烃含量范围在3070%；n环烷烃含量范围在环烷烃含量范围在2060%；n芳烃含量普通在芳烃含量普通在20%以下。以下。第93页2、柴油馏分及减压馏分烃族组成柴油馏分及减压馏分烃族组成 测测定定
38、方方法法液相色谱液相色谱质谱质谱第94页表表1-2-5 减压馏分族组成减压馏分族组成(m%)原油名称原油名称沸程，沸程，饱和烃饱和烃 轻芳烃轻芳烃中芳烃中芳烃 重芳烃重芳烃胶质胶质大庆大庆35040086.57.52.12.40.740045084.08.62.12.71.645050076.29.93.83.23.7羊三木羊三木35040056.024.48.93.24.040045057.819.48.95.44.945050061.48.68.66.67.2双喜岭双喜岭35040054.222.710.54.93.040045057.317.39.47.45.045050059.012.
39、49.18.89.0第95页表表1-2-6 大庆大庆200500馏分烃族组成馏分烃族组成(m%)沸点范围沸点范围 200250250300300350350400400 450450 500烷烃烷烃55.762.064.563.152.844.7 正构烷烃正构烷烃32.640.245.141.123.715.7 异构烷烃异构烷烃23.121.819.422.029.129.0环烷烃环烷烃36.627.625.624.833.239.0 一环环烷一环环烷25.618.217.111.813.617.4 二环环烷二环环烷9.76.95.76.88.410.6 三环环烷三环环烷1.32.52.82.
40、65.37.3芳香烃芳香烃7.71.49.911.813.815.9 单环芳烃单环芳烃5.26.66.86.57.89.0 双环芳烃双环芳烃2.53.62.53.23.33.8 三环芳烃三环芳烃00.20.61.51.41.6第96页表表1-2-7 不一样原油不一样原油400450馏分烃族组成馏分烃族组成(m%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利华北华北中原中原羊三木羊三木烷烃烷烃52.827.538.849.10.8 正构烷烃正构烷烃23.713.931.430.20 异构烷烃异构烷烃29.113.67.418.90.8环烷烃环烷烃33.245.643.831.551.9 一环环烷烃一环环烷烃
41、13.67.45.69.91.6 二环环烷烃二环环烷烃8.47.55.35.410.9 三环环烷烃三环环烷烃5.38.86.93.617.1 四环环烷烃四环环烷烃3.319.423.512.418.7芳香烃芳香烃13.820.615.415.842.2 单环芳烃单环芳烃7.89.56.88.314.6 双环芳烃双环芳烃3.36.24.74.312.1噻吩噻吩0.20.40.30.21.0胶质胶质-5.91.73.44.1第97页n柴油馏分柴油馏分（碳数在（碳数在C10-C20）:烷烃烷烃+环烷烃为环烷烃为主，环烷有主，环烷有3、4环，仍以环，仍以1、2环为主环为主n高沸点馏分高沸点馏分-减压瓦
42、斯减压瓦斯(C20C35):烷烃烷烃+环烷环烷烃为主，环烷烃为主，环烷烃有烃为主，环烷烃为主，环烷烃有3、4环，仍以环，仍以1、2环为主环为主第98页n石蜡基石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达如大庆和中原原油烷烃含量高达50%左左右，而芳烃含量仅右，而芳烃含量仅15%左右；左右；n环烷基环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳烃含如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳烃含量高达量高达42.2%；n中间基中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。与环烷基之间。第99页3、减压渣油族组成、减压渣油族组成 减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质减压渣油是原油中沸点最高
43、、相对分子质量最大、非烃化合物含量最高部分。量最大、非烃化合物含量最高部分。比较惯用方法是四组分法，即将减压渣油比较惯用方法是四组分法，即将减压渣油分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分，称之为减压渣油四组分组成。称之为减压渣油四组分组成。第100页表表1-2-8 减压渣油四组分组成减压渣油四组分组成(m%)原油名称原油名称饱和分饱和分芳香分芳香分胶质胶质C7-沥青质沥青质大庆大庆40.832.226.9200，不含不饱和烃，不含不饱和烃，RT4,RA2、CA/CN 1.5 ii)含硫含硫S 2%，N 0.5%，O 0.5%n3.核磁共振法核磁共振法
44、NMR第106页表表1-2-10 胜利原油各馏分结构族组成胜利原油各馏分结构族组成沸程，沸程，CP%CN%CA%RN RA 20025055.433.611.00.770.2425030062.125.412.50.620.3130035064.724.610.70.710.3135040062.226.411.40.990.3840045059.727.113.21.620.5845050058.627.813.61.890.685006117223.13.2第107页n200500各馏分各馏分%CA、%CP、%CN分布情况差分布情况差异不大，异不大，%CP在在60%左右，左右，%CN在在2
45、5%左右，左右，%CA在在12%左右，这表明左右，这表明同一原油化学属性是同一原油化学属性是相同相同；nRA和和RN伴随沸点升高而增加伴随沸点升高而增加。第108页表表1-2-11 不一样原油不一样原油350500馏分结构族组成馏分结构族组成原油名称原油名称CP%CN%CA%RN RA 大庆大庆70.120.29.71.020.40胜利胜利62.425.112.51.500.56孤岛孤岛50.532.017.52.200.80中原中原74.515.99.60.800.43辽河辽河62.523.514.01.410.62新疆新疆64.029.46.61.800.32阿拉伯中质阿拉伯中质 53.3
46、26.320.41.11.2科威特科威特55.424.719.90.90.8第109页n石蜡基原油石蜡基原油(大庆和中原原油大庆和中原原油)%CP显著较高，显著较高，而而%CN和和%CA较低；较低；RA和和RN也较低。也较低。n环烷环烷-中间基原油中间基原油(如孤岛原油如孤岛原油)%CP较低，而较低，而%CN和和%CA较高；较高；RA和和RN也较高。也较高。n中间基原油中间基原油(如胜利、华北、辽河原油如胜利、华北、辽河原油)%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原油和环烷基介于石蜡基原油和环烷基原油之间。原油之间。第110页表表1-2-12 减压渣油平均结构参数减压渣油平均结构参数原油
47、名称原油名称fA fN fP RN RA 大庆大庆0.160.110.732.33.0胜利胜利0.220.170.613.13.2孤岛孤岛0.290.230.484.34.9科威特科威特0.330.150.523.05.0阿拉伯轻质阿拉伯轻质0.310.230.464.03.3委内瑞拉委内瑞拉0.350.140.515.02.5阿萨巴斯卡阿萨巴斯卡0.300.240.462.52.0第111页n大庆大庆fN、fA、RA、RN最小，最小，fP最大，而孤岛最大，而孤岛fN、fA、RA、RN最大，最大，fP最小。最小。n国外几个重质原油减压渣油结构参数与孤岛减国外几个重质原油减压渣油结构参数与孤岛减压渣油含有相同分布规律。压渣油含有相同分布规律。n总体而言，这些结构参数能够表征减压渣油平总体而言，这些结构参数能够表征减压渣油平均化学属性。均化学属性。第112页n/10/10113谢谢！谢谢！第113页
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