石油的化学组成.pptx

第一节第一节 原油的一般性质、元素原油的一般性质、元素 组成、馏分组成与分类组成、馏分组成与分类 一、原油的一般性质一、原油的一般性质 石油（石油（Petroleum）或称原油（）或称原油（Crude Oil）是一种从地下深处开采出来的黄色、）是一种从地下深处开采出来的黄色、褐色乃至黑色的可燃性粘稠液体，它常与褐色乃至黑色的可燃性粘稠液体，它常与天然气并存，有天然气并存，有“黑色金子黑色金子”之称。之称。主要是由远古海洋或湖泊中的生物在地层主要是由远古海洋或湖泊中的生物在地层中经过漫长的地球化学演化而形成的中经过漫长的地球化学演化而形成的烃类烃类和非烃类和非烃类的复杂混合物。的复杂混合物。表表1-1-1 我国主要原油的一般性质我国主要原油的一般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/cm30.85540.90050.94950.9204 0.8466 0.8538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(AR)500 减压渣油减压渣油(VR)馏分并不代表石油产品，只是从沸程上看馏分并不代表石油产品，只是从沸程上看有可能作为生产汽油、煤油、柴油、润滑有可能作为生产汽油、煤油、柴油、润滑油的原料，它们往往需要经过适当加工才油的原料，它们往往需要经过适当加工才能生产出符合相应的质量规格要求的产品。能生产出符合相应的质量规格要求的产品。将原油经常压与减压蒸馏方法得到的、原将原油经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油中沸点范围不同一系列馏分的质量百分分数就是该原油的馏分组成。分数就是该原油的馏分组成。表表1-1-7 原油的馏分组成原油的馏分组成,%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12.324.329.933.5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不同原油其馏分组成是不同的。从我国主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，要原油的馏分组成来看，500的减压渣的减压渣油含量较高，多数原油的减压渣油含量高油含量较高，多数原油的减压渣油含量高于于40%。减压渣油含量高也是我国原油的减压渣油含量高也是我国原油的主要特点之一主要特点之一。四、原油的分类四、原油的分类 世界上原油的性质千差万别，究其根源在于世界上原油的性质千差万别，究其根源在于其其化学组成和馏分组成化学组成和馏分组成的不同，即由组成原的不同，即由组成原油的分子大小和类型的分布不同。对于性质油的分子大小和类型的分布不同。对于性质与组成不同的原油，在开采、储存运输及加与组成不同的原油，在开采、储存运输及加工过程中要区别对待，以达到合理利用资源，工过程中要区别对待，以达到合理利用资源，提高经济效益的目的。提高经济效益的目的。1、美国矿务局原油分类法、美国矿务局原油分类法u第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下原油的原油的250275馏分。馏分。u第二关键馏分（重关键馏分）：通过减第二关键馏分（重关键馏分）：通过减压蒸馏出来的馏分，换算至常压下的压蒸馏出来的馏分，换算至常压下的395425的馏分。的馏分。这是以原油中具有特定馏程的轻、重两个这是以原油中具有特定馏程的轻、重两个馏分的相对密度为依据进行分类的。馏分的相对密度为依据进行分类的。表表1-1-8 美国矿务局原油分类指标美国矿务局原油分类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4033.139.9330.82510.82560.85970.86020.82120.82170.85590.8564重关键重关键馏分馏分API度度3020.129.9200.87620.87670.93340.93400.87150.87300.92990.9306由于轻、重两个关键馏分的基属不同，由于轻、重两个关键馏分的基属不同，组合起来能得到组合起来能得到9种可能的类别，但实际种可能的类别，但实际上并不存在石蜡上并不存在石蜡-环烷基和环烷环烷基和环烷-石蜡基原石蜡基原油，故只有油，故只有7种不同基属的原油。种不同基属的原油。表表1-1-9 按美国矿务局划分的原油类别按美国矿务局划分的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基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基这种分类方法不能完全准确反映减压渣油的这种分类方法不能完全准确反映减压渣油的组成特点，由于我国原油的减压渣油含量一组成特点，由于我国原油的减压渣油含量一般高达般高达4050，因此这种分类方法对于我，因此这种分类方法对于我国原油的分类有一些缺陷。国原油的分类有一些缺陷。2、特性因数、特性因数K值分类法值分类法特性因数特性因数K值又称值又称Waston K值或值或UOP（环（环球油品公司）球油品公司）K值，其定义如下：值，其定义如下：式中：式中：T油品中平均沸点，油品中平均沸点，Tt273.15(k)根据根据K值可以对原油进行分类：值可以对原油进行分类：uK值值 12.1 为石蜡基为石蜡基uK值值 11.512.1 为中间基为中间基uK值值 10.511.5 为环烷基为环烷基研究表明，研究表明，K值与油品的化学组成有关，值与油品的化学组成有关，当沸点相近时，当沸点相近时，K值大小顺序为：烷烃值大小顺序为：烷烃环烷烃芳香烃。环烷烃芳香烃。这种分类方法不如美国矿务局分类法分得这种分类方法不如美国矿务局分类法分得细，而且其中原油的平均沸点很难准确求细，而且其中原油的平均沸点很难准确求得，目前已很少用此法。得，目前已很少用此法。3、按原油的个别性质分类、按原油的个别性质分类（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API3220321020100.86540.86540.93400.93401.0001.000（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/%0.50.52.02.0（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我国目前主要采用美国矿务局原油分类法，我国目前主要采用美国矿务局原油分类法，同时还附加硫含量指标。硫含量低于同时还附加硫含量指标。硫含量低于0.5%的为低硫原油，高于的为低硫原油，高于0.5%的为含硫的为含硫原油。原油。表表1-1-10 我国若干原油的分类我国若干原油的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二节第二节 石油的烃类组成石油的烃类组成一、石油的化学组成表示法一、石油的化学组成表示法 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:含有含有S、N、O以以及微量元素，同时也含有及微量元素，同时也含有C、H元素。元素。决定了石油的决定了石油的物理化学性质物理化学性质目前研究石油化学组成的物理和化学的分目前研究石油化学组成的物理和化学的分析方法主要有：析方法主要有：u气相色谱（简称气相色谱（简称GC）u液相色谱（简称液相色谱（简称LC）u质谱（简称质谱（简称MS）u核磁共振（简称核磁共振（简称NMR）u红外光谱（简称红外光谱（简称IR）迄今为止，人们还只是基本搞清石油轻馏分迄今为止，人们还只是基本搞清石油轻馏分的化学组成，对于较重馏分尤其是减压渣油的化学组成，对于较重馏分尤其是减压渣油化学组成的认识还只是初步的。这方面还有化学组成的认识还只是初步的。这方面还有相当多的问题有待于进一步深入研究。相当多的问题有待于进一步深入研究。要了解石油的化学组成，首先从元素组成要了解石油的化学组成，首先从元素组成入手，元素组成是反映石油本质的最基本入手，元素组成是反映石油本质的最基本数据，尤其是数据，尤其是H/C原子比是反映其平均结原子比是反映其平均结构的重要参数。但是元素组成远不能反映构的重要参数。但是元素组成远不能反映石油化学组成的本质问题，为此有必要从石油化学组成的本质问题，为此有必要从单体化合物的组成、族组成、结构族组成单体化合物的组成、族组成、结构族组成的角度来进一步认识和了解石油。的角度来进一步认识和了解石油。1、单体化合物组成单体化合物组成 单体化合物组成单体化合物组成是指石油由是指石油由多少种单体化多少种单体化合物合物组成的，这些单体化合物的含量分别组成的，这些单体化合物的含量分别是多少。是多少。由于组成石油的单体化合物的数目实在太由于组成石油的单体化合物的数目实在太多多，因此全部搞清石油中单体化合物的组，因此全部搞清石油中单体化合物的组成是一件根本不可能做到的事情。成是一件根本不可能做到的事情。到目前为止，利用气相色谱技术仅能对气到目前为止，利用气相色谱技术仅能对气体和汽油馏分的单体化合物组成有了比较体和汽油馏分的单体化合物组成有了比较明确的了解，此外对于原油中的一些生物明确的了解，此外对于原油中的一些生物标志物的单体组成也有一定程度的了解，标志物的单体组成也有一定程度的了解，而对于柴油及其以上的较重馏分根本无法而对于柴油及其以上的较重馏分根本无法从单体化合物的角度来进行分析。从单体化合物的角度来进行分析。2、烃族组成、烃族组成 由于无法用单体烃组成来了解石油的组成，由于无法用单体烃组成来了解石油的组成，因此常用族组成来表示石油的化学组成。因此常用族组成来表示石油的化学组成。如果仅限于烃类化合物，则称之为烃族组如果仅限于烃类化合物，则称之为烃族组成成。所谓族是指化学结构相似的一类化合物。所谓族是指化学结构相似的一类化合物。石石油油中中的的烃烃类类化化合合物物 烷烃：正构烷烃和异构烷烃烷烃：正构烷烃和异构烷烃环烷烃：五员环和六员环系，包括环烷烃：五员环和六员环系，包括 单环至六环的环烷烃单环至六环的环烷烃芳香烃：单环至六环的芳香烃芳香烃：单环至六环的芳香烃环烷环烷-芳香混合烃：单环至多环芳香混合烃：单环至多环 的混合环状烃的混合环状烃 u直馏汽油馏分的烃族组成：以直馏汽油馏分的烃族组成：以烷烃、环烷烃、环烷烃、芳香烃烷烃、芳香烃含量来表示。含量来表示。u裂化汽油的烃族组成：用裂化汽油的烃族组成：用烷烃、环烷烃、烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃芳香烃、不饱和烃的含量来表示。的含量来表示。汽油馏分的烃族组成：汽油馏分的烃族组成：煤柴油馏分和减压馏分的族组成：煤柴油馏分和减压馏分的族组成：u液相色谱法：饱和烃（烷烃环烷烃）、液相色谱法：饱和烃（烷烃环烷烃）、轻芳烃、中芳烃轻芳烃、中芳烃、重芳烃、非烃组分胶、重芳烃、非烃组分胶质。质。u质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不同环质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不同环数的环烷烃、不同环数的芳烃、非烃化数的环烷烃、不同环数的芳烃、非烃化合物。合物。常压渣油与减压渣油的族组成：常压渣油与减压渣油的族组成：u四组分组成：用溶剂处理和液相色谱法相四组分组成：用溶剂处理和液相色谱法相结合，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青结合，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质。质。u六组分组成：将胶质可以进一步分为轻、六组分组成：将胶质可以进一步分为轻、中、重胶质。中、重胶质。u八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、中、重芳烃。中、重芳烃。在石油馏分的芳香烃、环烷烃分子中，还在石油馏分的芳香烃、环烷烃分子中，还存在烷基侧链。因此石油中的烃类分子大存在烷基侧链。因此石油中的烃类分子大多是多是混合烃混合烃，即在一个分子中既有芳香环、，即在一个分子中既有芳香环、也有环烷环、还有烷基侧链。按照族组成也有环烷环、还有烷基侧链。按照族组成的分析方法，凡分子结构中有一个芳香环的分析方法，凡分子结构中有一个芳香环者即为单环芳烃，两个芳香环者即为双环者即为单环芳烃，两个芳香环者即为双环芳烃，依此类推。芳烃，依此类推。3、结构族组成结构族组成 在较高沸点的石油馏分中，有的烃类分子在较高沸点的石油馏分中，有的烃类分子结构中同时含有芳香环、环烷环及烷基链结构中同时含有芳香环、环烷环及烷基链三种基团。如下面两个化合物：三种基团。如下面两个化合物：它们的相对分子质量接近，也只有一个芳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烷基侧链结构不同，因而它们的物理化学性质存在差别。性质存在差别。为此提出了用为此提出了用结构族组成结构族组成的概念来描述这种的概念来描述这种混合类型化合物的结构。按照此种概念，任混合类型化合物的结构。按照此种概念，任何烃类化合物，不论其结构如何复杂，都可何烃类化合物，不论其结构如何复杂，都可以看成是由以看成是由烷基、环烷基和芳香基烷基、环烷基和芳香基三种三种结构结构单元单元所构成的。结构族组成只表示在分子中所构成的。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。子中的结合方式。结结构构族族组组成成%CA：芳香碳数占总碳数的百分数：芳香碳数占总碳数的百分数%CP：烷基碳数占总碳数的百分数：烷基碳数占总碳数的百分数%CN：环烷碳数占总碳数的百分数：环烷碳数占总碳数的百分数RT：总环数：总环数RA：芳香环数：芳香环数RN：环烷环数：环烷环数对于石油馏分而言，也可以用结构族组成对于石油馏分而言，也可以用结构族组成来表示，只是在此处将来表示，只是在此处将整个馏分整个馏分（各种烃（各种烃类分子组成的复杂混合物）用一种能代表类分子组成的复杂混合物）用一种能代表其其平均结构平均结构组成的组成的“平均分子平均分子”来表示。来表示。32%（摩尔）的（摩尔）的 25%（摩尔）的（摩尔）的 43%（摩尔）的（摩尔）的 某某混混合合物物 CA=32%6 25%10=4.42CN=32%4 25%4 43%10=6.58CP=32%5 25%3 43%8=5.79CT=CA+CP+CN=4.42+5.79+6.58=16.79CA=4.42/16.7926.3CN=6.58/16.7939.2CP=5.79/16.7934.5其结构族组成可表示如下：其结构族组成可表示如下：RA=1 32%2 25%=0.82RN=1 30%1 25%2 43%=1.43RT=0.82 1.43=2.25结构族组成结构族组成广泛应用于石油广泛应用于石油高沸点馏分高沸点馏分的的组成分析，可以借此表示不同原油的化学组成分析，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。工过程中平均化学结构的变化规律。二、石油及天然气的单体烃组成二、石油及天然气的单体烃组成 1、石油气体的单体烃组成、石油气体的单体烃组成 天然气天然气 石油炼厂气石油炼厂气 石油石油气体气体（1）天然气的组成）天然气的组成天然气的定义：天然气的定义：u广义：埋藏于地层中自然形成的气体总称。广义：埋藏于地层中自然形成的气体总称。u狭义：储存于地层深部的可燃性气体。狭义：储存于地层深部的可燃性气体。天然气的分类：天然气的分类：u油田伴生气：与石油共生的天然气。油田伴生气：与石油共生的天然气。u非伴生气非伴生气：纯气田天然气：纯气田天然气 和凝析气田天然和凝析气田天然气气。表表1-2-1 天然气的烃类组成天然气的烃类组成类型类型产地产地天然气烃类的组成，天然气烃类的组成，v%CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-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74.3111.906.753.561.31u纯气田天然气：纯气田天然气：CH4为主，为主，90v%以上，以上，C2H6、C3H8、C4H10占占13v%，亦称干气。，亦称干气。u凝析气田天然气与油田伴生气：凝析气田天然气与油田伴生气：CH4为主，为主，约占约占80v%，C2H6、C3H8、C4H10含量较高，含量较高，占占1020v%，含有少量的戊烷和己烷，含有少量的戊烷和己烷，亦称湿气。亦称湿气。u在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一些非烃气体，如：些非烃气体，如：CO2、H2S、N2、He、Ar、H2等，其中等，其中CO2和和H2S是酸性组分，对管是酸性组分，对管线和设备有腐蚀作用，应予以脱除。线和设备有腐蚀作用，应予以脱除。u天然气除了可以作为清洁燃料外，还是很重天然气除了可以作为清洁燃料外，还是很重要的化工原料。从甲烷出发可以制取一系列要的化工原料。从甲烷出发可以制取一系列的化工产品，即所谓的碳一化学。的化工产品，即所谓的碳一化学。天然气水合物：天然气水合物：天然气还会在高压低温下与水形成一类天然气还会在高压低温下与水形成一类称为称为“可燃冰可燃冰”的天然气水合物的天然气水合物（Natural Gas Hydrate）。由于形成类）。由于形成类似雪或散冰的固体结晶而堵塞天然气输似雪或散冰的固体结晶而堵塞天然气输气管线。气管线。此类物种的水分子间以氢键相连形成结晶此类物种的水分子间以氢键相连形成结晶晶格（其孔径为晶格（其孔径为0.50.7nm），而将气态烃），而将气态烃分子包于晶格内的空腔之中，形成笼形包分子包于晶格内的空腔之中，形成笼形包合物。天然气水合物的结构类型有合物。天然气水合物的结构类型有I、和和H型型3种。种。I型为立方晶体结构、型为立方晶体结构、型为菱型晶型为菱型晶体结构、体结构、H型为六方晶体结构。型为六方晶体结构。图图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 现已初步探明天然气水合物广泛分布在大现已初步探明天然气水合物广泛分布在大陆、大陆架、岛屿、海洋、一些内陆湖的陆、大陆架、岛屿、海洋、一些内陆湖的深水环境中，我国海域内也已经发现大量深水环境中，我国海域内也已经发现大量天然气水合物。天然气水合物的储量极为天然气水合物。天然气水合物的储量极为丰富，其中甲烷的碳总量有可能超过全世丰富，其中甲烷的碳总量有可能超过全世界已探明煤、石油和天然气总量，是一种界已探明煤、石油和天然气总量，是一种具有重要战略意义的接替能源。具有重要战略意义的接替能源。（2）石油炼厂气的组成）石油炼厂气的组成石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生的气体，因加工过程的不同，其组成也千的气体，因加工过程的不同，其组成也千差万别。这些气体组成的主要特点是除了差万别。这些气体组成的主要特点是除了含有烷烃外，还含有含有烷烃外，还含有烯烃和氢气烯烃和氢气。表表1-2-2 原油主要加工过程的炼厂气体组成（原油主要加工过程的炼厂气体组成（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H20.660.80.1683.62CH426.6115.34.218.55C2H621.233.751.033.76C3H818.090.2511.042.37C4H10-9.322.81.16C2H43.9729.87.86-C3H610.5514.127.64-C4H87.5326.6525.26-注：催化重整的气体组成为体积百分数。注：催化重整的气体组成为体积百分数。2、直馏汽油馏分的单体烃组成、直馏汽油馏分的单体烃组成 最早对原油中单体烃组成进行研究的是美国最早对原油中单体烃组成进行研究的是美国石油学会（石油学会（API，American Petroleum Institute）的第六号课题组，自）的第六号课题组，自1927年开始年开始历时历时25年，用当时的一切物理和化学分析手年，用当时的一切物理和化学分析手段，从奥克洛荷马州帮卡原油中分离并鉴定段，从奥克洛荷马州帮卡原油中分离并鉴定出出230种单体烃化合物。种单体烃化合物。我国最早开展此项工作是大连石油研究所我国最早开展此项工作是大连石油研究所（现在的中科院大连化物所），在二十世（现在的中科院大连化物所），在二十世纪纪50年代对玉门及克拉玛依原油中轻馏分年代对玉门及克拉玛依原油中轻馏分的化学组成进行研究，后来北京石油化工的化学组成进行研究，后来北京石油化工科学研究院又对我国许多原油的汽油馏分科学研究院又对我国许多原油的汽油馏分单体烃组成进行了研究。单体烃组成进行了研究。表表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(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正构烷烃正构烷烃合计合计41.0323.4324.121.28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，IBP130IBP130IBP150IBP1652-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异构烷烃异构烷烃合计合计9.5915.1814.88.47续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(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甲基环戊烷甲基环戊烷3.916.211.42.56环己烷环己烷5.294.353.13.13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环烷烃合计环烷烃合计22.9623.3017.917.13续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(w%)续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(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芳香烃合计芳香烃合计3.817.434.66.82在直馏汽油中：在直馏汽油中：u烷烃主要是正构烷烃和只带一个甲基的异烷烃主要是正构烷烃和只带一个甲基的异构烷烃构烷烃，而带两个或三个甲基链的异构烷，而带两个或三个甲基链的异构烷烃含量较低。烃含量较低。u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两类化合物，在环戊烷系中主要是物，在环戊烷系中主要是甲基环戊烷和二甲基环戊烷和二甲基环戊烷的异构体甲基环戊烷的异构体，在环己烷系中主要，在环己烷系中主要是是环己烷和甲基环己烷环己烷和甲基环己烷。u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-二甲二甲苯的含量较高苯的含量较高，苯、对，苯、对-二甲苯及邻二甲苯及邻-二二甲苯的含量显著较少。甲苯的含量显著较少。汽油馏分中的单体烃组成与其使用和加工汽油馏分中的单体烃组成与其使用和加工性能都有直接的关系，因而它是重要的基性能都有直接的关系，因而它是重要的基础数据。础数据。3、原油中正构烷烃的含量及分布、原油中正构烷烃的含量及分布 在原油中正构烷烃的含量一般都比较高，尤在原油中正构烷烃的含量一般都比较高，尤其是石蜡基的原油（如大庆和中原原油）其其是石蜡基的原油（如大庆和中原原油）其含量就更高了。含量就更高了。从应用的角度，重要的有机化工原料：从应用的角度，重要的有机化工原料：u碳数碳数16的正构烷烃在常温下是固态，的正构烷烃在常温下是固态，称之为石蜡。称之为石蜡。从地球化学的角度：从地球化学的角度：u正构烷烃是一类与石油的成因有关的正构烷烃是一类与石油的成因有关的生物标志化合物。生物标志化合物。大庆原油的大庆原油的200500的馏分中单体烃以的馏分中单体烃以C19正构烷烃含量最高，占原油的正构烷烃含量最高，占原油的0.94%。胜利原油的胜利原油的200500的馏分中正构烷烃的馏分中正构烷烃含量分布呈双峰形。含量分布呈双峰形。华北原油华北原油200500的馏分中的馏分中C23正构烷烃正构烷烃的含量最高，占原油的的含量最高，占原油的1.05%。大庆原油大庆原油300350馏分中的正构烷烃馏分中的正构烷烃含量最高，占含量最高，占45%。胜利原油胜利原油250300以及以及350400馏分馏分中的正构烷烃含量最高。中的正构烷烃含量最高。华北原油华北原油350400馏分中的正构烷烃含馏分中的正构烷烃含量最高，占量最高，占46.8%。4、直馏柴油馏分及减压馏分中的、直馏柴油馏分及减压馏分中的 环烷烃与芳香烃化合物环烷烃与芳香烃化合物单环环烷烃：单环环烷烃：及其衍生物。及其衍生物。与与包括包括双环环烷烃：双环环烷烃：包括十氢萘包括十氢萘与氢化茚满与氢化茚满等类型。等类型。三环环烷烃：三环环烷烃：包括包括等类型。等类型。单环芳烃：单环芳烃：含较长侧链的烷基苯含较长侧链的烷基苯 双环芳烃：双环芳烃：包括萘系包括萘系和联苯系和联苯系三环芳烃：三环芳烃：包括蒽系包括蒽系和菲系和菲系四环芳烃：四环芳烃：渺位缩合渺位缩合迫位缩合迫位缩合环烷环烷-芳香混合烃：芳香混合烃：三、石油的烃族组成三、石油的烃族组成 1、汽油馏分的烃族组成汽油馏分的烃族组成 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表表1-2-4 汽油馏分的族组成（汽油馏分的族组成（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在直馏汽油馏分中：在直馏汽油馏分中：u烷烃含量范围在烷烃含量范围在3070%；u环烷烃含量范围在环烷烃含量范围在2060%；u芳烃含量一般在芳烃含量一般在20%以下。以下。一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，环烷基原油中的环烷烃含量较高，而中间基环烷基原油中的环烷烃含量较高，而中间基原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。2、柴油馏分及减压馏分的烃族组成柴油馏分及减压馏分的烃族组成 测测定定方方法法液相色谱液相色谱质谱质谱表表1-2-5 减压馏分的族组成减压馏分的族组成(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35040054.222.710.54.93.040045057.317.39.47.45.045050059.012.49.18.89.0u减压馏分中，饱和烃含量高于芳烃及非减压馏分中，饱和烃含量高于芳烃及非烃含量，轻芳烃含量比较高，并含有少烃含量，轻芳烃含量比较高，并含有少量的重芳烃和胶质。量的重芳烃和胶质。u石蜡基原油的减压馏分饱和烃含量明显石蜡基原油的减压馏分饱和烃含量明显高于环烷基原油，而环烷基的原油中的高于环烷基原油，而环烷基的原油中的芳烃和胶质含量则高于石蜡基原油。芳烃和胶质含量则高于石蜡基原油。用液相色谱法得到的数据还不够细致，用液相色谱法得到的数据还不够细致，它把烷烃和环烷烃归并为饱和烃，而轻、它把烷烃和环烷烃归并为饱和烃，而轻、中、重芳烃也并不能完全对应于单、双、中、重芳烃也并不能完全对应于单、双、多环芳烃。用质谱法可以得到更为细致多环芳烃。用质谱法可以得到更为细致的烃族组成信息。的烃族组成信息。表表1-2-6 大庆大庆200500馏分的烃族组成馏分的烃族组成(m%)沸点范围沸点范围 200250250300300350350400400450450500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1.32.52.82.65.37.3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00.20.61.51.41.6u随着馏分沸点的升高，烷烃尤其是正构随着馏分沸点的升高，烷烃尤其是正构烷烃的含量趋于减少，环状烃的含量趋烷烃的含量趋于减少，环状烃的含量趋于增加，且多环环烷烃和芳烃的含量增于增加，且多环环烷烃和芳烃的含量增加的趋势更加显著。加的趋势更加显著。表表1-2-7 不同原油不同原油400450馏分的烃族组成馏分的烃族组成(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-5.91.73.44.1u石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达50%左右，而芳烃含量仅左右，而芳烃含量仅15%左右；左右；u环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳烃含量高达烃含量高达42.2%；u中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。蜡基与环烷基之间。图图1-2-4 大庆原油大庆原油200500馏份的烃族组成分布馏份的烃族组成分布 图图1-2-5 胜利原油胜利原油200500馏份中烃族组成分布馏份中烃族组成分布 图图1-2-6 华北原油华北原油200500馏份的烃族组成分布馏份的烃族组成分布 u烷烃含量在烷烃含量在200350的沸点范围内随的沸点范围内随着沸点的升高而增加，而在着沸点的升高而增加，而在350500的沸点范围内随着沸点的升高而降低。的沸点范围内随着沸点的升高而降低。u大庆原油大庆原油200450馏分中馏分中 烷烃含量均烷烃含量均高于高于50%，而，而450500 馏分中下降至馏分中下降至45%。u大庆原油大庆原油200500馏分中环烷烃含量馏分中环烷烃含量为为2539%，芳烃含量为，芳烃含量为816%，以单，以单环为主。环为主。u胜利原油胜利原油200500馏分中馏分中 烷烃含量均烷烃含量均低于低于50%，而环烷烃含量在，而环烷烃含量在400500馏分中较多，为馏分中较多，为4649%，芳烃含量在，芳烃含量在200500馏分中为馏分中为2025%。u华北原油华北原油200350馏分中烷烃含量馏分中烷烃含量很高，为很高，为5773%，350以上的馏分以上的馏分中芳烃含量逐渐降低。中芳烃含量逐渐降低。u华北原油华北原油450500馏分中环烷烃含馏分中环烷烃含量较高，总芳烃含量为量较高，总芳烃含量为1020%。3、减压渣油的族组成、减压渣油的族组成 u减压渣油是原油中沸点最高、相对分子减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、非烃化合物含量最高的部分。质量最大、非烃化合物含量最高的部分。u比较常用的方法是四组分法，即将减压比较常用的方法是四组分法，即将减压渣油分成饱和分、芳香分、胶质、沥青渣油分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组分，称之为减压渣油的四组分质四个组分，称之为减压渣油的四组分组成。组成。表表1-2-8 减压渣油的四组分组成减压渣油的四组分组成(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40.832.226.95006117223.13.2u200500各馏分的各馏分的%CA、%CP、%CN的分布情况差别不大，的分布情况差别不大，%CP在在60%左右，左右，%CN在在25%左右，左右，%CA在在12%左右，这左右，这表明同一原油的化学属性是相似的；表明同一原油的化学属性是相似的；uRA和和RN随着沸点的升高而增加随着沸点的升高而增加。表表1-2-11 不同原油不同原油350500馏分的结构族组成馏分的结构族组成原油名称原油名称CP%CN%CA%RNRA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