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第一章石油的化学组成本章的主要内容为:原油的一般性质与分类石油的烃类组成石油中的含硫、含氮、含氧化合物石油中的微量元素石油中的胶状沥青状物质第一节原油的一般性质、元素组成、馏分组成与分类一、原油的一般性质石油(Petroleum)或称原油(CrudeOil)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,它常与天然气并存,有“黑色金子”之称。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烃类和非烃类的复杂混合物。表1-1-1我国主要原油的一般性质原油名称大庆胜利孤岛辽河中原新疆密度(20℃)g/cm30.85540.90050.94950.92040.84660.8538运动粘度(50℃)mm2/s20.1983.36333.7109.010.3218.80凝点,℃30282173312庚烷沥青质m%0<12.900---残炭,m%2.96.47.46.83.82.6表1-1-2国外几种原油的一般性质原油名称伊朗(轻质)伊朗(重质)阿拉伯(轻质)阿拉伯(重质)密度(20℃)g/cm30.85540.87070.85750.8871运动粘度(37.8℃)mm2/s6.419.406.2519.00倾点,℃-29-15-34-29庚烷沥青质m%0.641.90------残炭,m%3.55.33.67.9表1-1-3国内外几种重质原油的一般性质原油名称单家寺双喜岭井楼加拿大冷湖阿萨巴斯卡密度(20℃)g/cm30.97310.94340.95311.00131.030运动粘度(50℃)mm2/s81082871539670----凝点,℃5-201115.610庚烷沥青质m%1.20015.016.9残炭m%2.96.46.83.82.6常规原油的相对密度在0.80~0.95之间。而我国原油的相对密度大多在0.85~0.95之间,属偏重的常规原油。重质原油的相对密度均在0.93以上,有的还大于1.0。二、原油的元素组成石油主要是由C、H、S、N、O五种元素组成,最重要的是C和H两种元素。表1-1-4原油的元素组成原油名称C,m%H,m%S,m%N,m%H/C原子比大庆85.8713.730.100.161.90胜利86.2612.200.800.441.68孤岛85.1211.612.090.431.62辽河85.8612.650.180.311.75新疆86.1313.300.050.131.84大港85.6713.400.120.231.86江汉83.0012.812.090.471.84伊朗轻质85.1413.131.350.171.84阿萨巴斯卡83.4410.454.190.481.49格罗兹尼85.5913.000.140.071.81杜依玛兹83.912.32.670.331.75

这些元素的含量大致范围为:

C83.0~87.0m%H10.0~14.0m%S0.05~8.00m%N0.02~2.00m%C+H95.0~99.0m%虽然石油的元素组成差别不大,但是其性质千差万别,所以单纯用碳或氢含量来区分石油性质之间的差别是很难的,因此提出了用碳氢两种元素的比值来表征石油组成性质之间的差别。氢碳比是反映原油化学组成的一个重要参数,其中氢碳原子比最为常用。不同的原油的H/C原子比存在相当的差别。大庆原油的H/C原子比最高,而辽河欢喜岭与加拿大阿萨巴斯卡原油的H/C原子比最低。1、H/C原子比对于烃类化合物而言,H/C原子比是一个与其化学结构和分子量大小密切相关的参数。烷烃(CnH2n+2)

H/C=2+2/n六员单环环烷烃(CnH2n))

H/C=2.0n≥6六员双环环烷烃(CnH2n-2)

H/C=2.0-2/nn≥10六员三环环烷烃(CnH2n-4)

H/C=2.0-4/nn≥14单环芳香烃(CnH2n-6)

H/C=2.0-6/nn≥6双环芳香烃(CnH2n-12)

H/C=2.0-12/nn≥10三环芳香烃(CnH2n-18)

H/C=2.0-18/nn≥14烯烃(CnH2n)

H/C=2.0分子式H/C原子比CH44.00C2H63.00C3H82.67C5H122.40C6H142.33C8H182.25C12H262.17C16H342.13C32H662.06表1-1-5分子量不同的烷烃的H/C原子比续表1-1-5分子结构不同的C16烃的H/C原子比分子式H/C原子比分子式H/C原子比2.001.631.881.251.750.88同一系列的烃类,其H/C原子比随着分子量的增加而降低;烷烃的变化幅度较小,环状烃的随分子量的变化幅度较大。不同结构的烃类,碳数相同时,烷烃的H/C原子比最大,而芳烃最小。对于环状烃而言,相同碳数时,环数增加,其H/C原子比降低。这表明,H/C原子比参数包含了相当有价值的结构信息。原油的H/C原子比越高,表明原油中链状结构的化合物含量越高,而环状结构的化合物含量越低。2.S、N、O含量S、N、O为石油中的非烃组成元素,也称之为杂原子,它们组成了石油中的非烃化合物,虽然这三种元素在原油中的含量并不高,但是含这些杂原子的非烃化合物在原油中的含量则相当可观。我国主要原油硫含量与国外相比并不高,而氮含量则相对较高,因此含硫少而含氮多是我国原油的主要特点之一。3、微量元素的含量原油中,除C、H、S、N、O五种元素外,还含有微量金属与非金属元素,其含量一般为百万分之几或甚至十亿分之几。虽然这些元素含量甚微,但对于石油加工过程的影响却相当大。原油中主要微量元素为Ni、V、Fe、Cu。三、原油的馏分组成原油是由各种类型的烃类和非烃类化合物所组成的复杂混合物,其分子量从几十到几千,因而其沸点范围也很宽,从常温到500℃以上。在对原油进行研究和加工利用之前,要采用分馏的方法将其按沸点的高低分割成若干部分(即馏分),每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分,用来表示与原油的二次加工产物的区别。表1-1-6原油的馏分划分沸点范围,℃馏分名称初馏点~200(或180)汽油馏分、低沸点馏分、轻油、石脑油200(或180)~350柴油馏分、中间馏分、常压瓦斯油(AGO)350~500减压馏分、高沸点馏分、润滑油馏分、减压瓦斯油(VGO)>350

常压渣油(AR)>500

减压渣油(VR)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。将原油经常减压蒸馏得到的一系列沸点范围不同的馏分的百分含量就是该原油的馏分组成。表1-1-7为国内外各种原油的馏分组成。表1-1-7原油的馏分组成原油名称IBP~200℃200~350℃350~500℃>500℃大庆11.519.726.042.8胜利7.517.627.547.4辽河12.324.329.933.5中原19.425.123.232.3新疆15.426.028.929.7单家寺1.711.521.265.6欢喜岭1.720.635.440.3印尼米纳斯11.930.224.833.1伊朗轻质24.925.724.624.8阿萨巴斯卡016.028.056.0不同原油其馏分组成是不同的。从我国主要原油的馏分组成来看,>500℃的减压渣油含量较高,多数原油的减压渣油含量高于40%。减压渣油含量高也是我国原油的主要特点之一。四、原油的分类世界上原油的性质千差万别,究其根源在于其化学组成和馏分组成的不同,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,提高经济效益的目的。1、美国矿务局原油分类法第一关键馏分(轻关键馏分):常压下原油的250~275℃馏分。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395~425℃的馏分。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。表1-1-8美国矿务局原油分类指标关键馏分指标石蜡基中间基环烷基轻关键馏分API度≥4033.1~39.9≤33≤0.82510.8256~0.8597≥0.8602≤0.82120.8217~0.8559≥0.8564重关键馏分API度≥3020.1~29.9≤20≤0.87620.8767~0.9334≥0.9340≤0.87150.8730~0.9299≥0.9306由于轻、重两个关键馏分的基属不同,组合起来能得到9种可能的类别,但实际上并不存在石蜡-环烷基和环烷-石蜡基原油,故只有7种不同基属的原油。表1-1-9按美国矿务局划分的原油类别原油类别轻关键馏分重关键馏分石蜡基石蜡基石蜡基石蜡-中间基石蜡基中间基中间-石蜡基中间基石蜡基中间基中间基中间基中间-环烷基中间基环烷基环烷-中间基环烷基中间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组成特点,由于我国原油的减压渣油含量一般高达40~50%,因此这种分类方法对于我国原油的分类有一些缺陷。2、特性因数K值分类法特性因数K值又称WastonK值或UOP(环球油品公司)K值,其定义如下:式中:T—油品中平均沸点,T=t+273.15(k)根据K值可以对原油进行分类:K值>12.1为石蜡基K值=11.5~12.1为中间基K值=10.5~11.5为环烷基研究表明,K值与油品的化学组成有关,当沸点相近时,K值大小顺序为:烷烃>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。3、按原油的个别性质分类(1)按相对密度分类原油归属轻质原油中质原油重质原油特重原油°API≥3220~3210~20≤10≤0.86540.8654~0.93400.9340~1.000≥1.000(2)按含硫量分类原油归属低硫原油含硫原油高硫原油S,m%≤0.50.5~2.0≥2.0(3)按含蜡量分类原油归属低蜡原油含蜡原油高蜡原油含蜡量,m%≤2.52.5~10.0≥10.0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0.5%的为低硫原油,高于0.5%的为含硫原油。表1-1-10我国若干原油的分类原油名称硫含量m%轻关键馏分重关键馏分类别大庆0.100.8140.850低硫石蜡基中原0.520.8110.852含硫石蜡基长庆0.080.8230.866低硫中间-石蜡基胜利0.800.8320.881含硫中间基辽河0.180.8370.875低硫中间基孤岛2.090.8790.930含硫环烷-中间基羊三木0.330.8830.941低硫环烷基第二节石油的烃类组成一、石油的化学组成表示法石油化学组成烃类:C、H组成。非烃类:含有S、N、O以及微量元素,同时也含有C、H元素。决定了石油的物理化学性质目前研究石油化学组成的物理和化学的分析方法主要有:气相色谱(简称GC)液相色谱(简称LC)质谱(简称MS)核磁共振(简称NMR)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,首先从元素组成入手,元素组成是反映石油本质的最基本数据,尤其是H/C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、结构族组成的角度来进一步认识石油。1、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的,它们各自的含量是多少。由于组成石油的单体化合物的数目实在太多,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。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,而对于柴油及其以上的较重馏分已无法从单体化合物的角度来进行分析。2、烃族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。如果仅限于烃类化合物,则称之为烃族组成。所谓族是指化学结构相似的一类化合物。石油中的烃类化合物烷烃:正构烷烃和异构烷烃环烷烃:五员环和六员环系,包括单环至六环的环烷烃芳香烃:单环至六环的芳香烃环烷-芳香混合烃:单环至多环的混合环状烃

直馏汽油馏分的族组成:以烷烃、环烷烃、芳香烃含量来表示。裂化汽油的族组成:用烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃的含量来表示。汽油馏分的族组成煤柴油馏分和减压馏分的族组成液相色谱法:饱和烃(烷烃+环烷烃)、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、非烃组分胶质。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、非烃化合物。常压渣油与减压渣油的族组成: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。六组分组成:将胶质可以进一步分为轻、中、重胶质。八组分组成:可以将芳香分进一步分成轻、中、重芳烃。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多是混合烃,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芳烃,依此类推。3、结构族组成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、环烷环及烷基链三种基团。如下面两个化合物:它们的分子量接近,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性质存在差别。为此提出了用结构族组成的概念来描述这种混合类型化合物的结构。按照此种概念,任何烃类化合物,不论其结构如何复杂,都可以看成是由烷基、环烷基和芳香基三种结构单元所构成的。结构族组成只表示在分子中这三种结构单元的含量,而不涉及它们在分子中的结合方式。结构族组成%CA: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%CN:环烷碳数占总碳数的百分数RT:总环数RA:芳香环数RN:环烷环数对于石油馏分而言,也可以用结构族组成来表示,只是在此处将整个馏分(各种烃类分子组成的复杂混合物)用一种能代表其平均结构组成的“平均分子”来表示。32%(摩尔)的25%(摩尔)的43%(摩尔)的某混合物其结构族组成可表示如下:CA=32%625%10=4.42CN=32%425%443%10=6.58CP=32%525%343%8=5.79CT=CA+CP+CN=4.42+5.79+6.58=16.79%CA=4.42/16.79=26.3%%CN=6.58/16.79=39.2%%CP=5.79/16.79=34.5%RA=132%225%=0.82RN=130%125%243%=1.43RT=0.821.43=2.25结构族组成广泛应用于石油高沸点馏分的组成分析,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1、石油气体的单体烃组成天然气石油炼厂气石油气体(1)天然气的组成天然气的定义:广义:埋藏于地层中自然形成的气体总称。狭义:储存于地层深部的可燃性气体。天然气的分类:油田伴生气:与石油共生的天然气。非伴生气:纯气田天然气和凝析气田天然气。表1-2-1天然气的烃类组成(m%)类型产地天然气烃类的组成,v%CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12纯气田气四川自流井97.760.530.07---------四川阳高寺96.151.540.430.050.0690.151四川威远87.580.170.07----凝析气田气四川遂南84.769.583.0414.13四川中坝88.607.021.900.0240.2470.1150.057美国宾州87.845.382.510.300.730.180.22油田伴生气大庆油田82.765.765.882.60.4胜利油田86.64.23.50.71.90.60.5华北油田74.3111.906.753.561.31纯气田天然气:CH4为主,90v%以上,C2H6、C3H8、C4H10占1~3v%,亦称干气。凝析气田天然气与油田伴生气:CH4为主,约占80v%,C2H6、C3H8、C4H10含量较高,占10~20v%,含有少量的戊烷和己烷,亦称湿气。在天然气中除了含有气体烃类外,还含有一些非烃气体,如:CO2、H2S、N2、He、Ar、H2等,其中CO2和H2S是酸性组分,对管线和设备有腐蚀作用,应予以脱除。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的化工产品,即所谓的碳一化学。(2)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含有烷烃外,还含有烯烃和氢气。表1-2-2原油主要加工过程的炼厂气体组成(m%)气体组成延迟焦化高温裂解催化裂化催化重整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。2、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石油学会(API,AmericanPetroleumInstitute

)的第六号课题组,自1927年开始历时25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出230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(现在的中科院大连化物所),在上世纪50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分析鉴定。表1-2-3汽油馏分中主要的单体烃含量(m%)原油名称大庆胜利新疆大港沸程,℃IBP~130IBP~130IBP~150IBP~165正戊烷7.692.898.33.53正己烷10.156.374.74.47正庚烷12.128.775.54.41正辛烷11.075.405.24.63正壬烷----------0.44.24合计41.0323.4324.121.28原油名称大庆胜利新疆大港沸程,℃IBP~130IBP~130IBP~150IBP~1652-甲基戊烷2.463.674.92.323-甲基戊烷1.482.680.81.502-甲基己烷1.462.731.31.323-甲基己烷1.913.061.81.532-甲基庚烷2.283.046.01.80合计9.5915.1814.88.47续表1-2-3汽油馏分中主要的单体烃含量(m%)原油名称大庆胜利新疆大港沸程,℃IBP~130IBP~130IBP~150IBP~165甲基环戊烷3.916.211.42.56环己烷5.294.353.13.13甲基环己烷9.619.125.27.18二甲基环戊烷3.282.602.52.90二甲基环己烷0.871.025.71.36合计22.9623.3017.917.13续表1-2-3汽油馏分中主要的单体烃含量(m%)续表1-2-3汽油馏分中主要的单体烃含量(m%)原油名称大庆胜利新疆大港沸程,℃IBP~130IBP~130IBP~150IBP~165苯----0.800.20.85甲苯0.784.981.32.67对-二甲苯0.490.960.5----间-二甲苯2.270.311.82.10邻-二甲苯0.270.380.81.20合计3.817.434.66.82在直馏汽油中:烷烃主要是正构烷烃和只带一个甲基的异构烷烃,而带两个或三个甲基链的异构烷烃含量较低。环烷烃只有环戊烷系和环己烷系两类化合物,在环戊烷系中主要是甲基环戊烷和二甲基环戊烷的异构体,在环己烷系中主要是环己烷和甲基环己烷。芳香烃以甲苯和二甲苯尤其是间-二甲苯的含量较高,苯、对-二甲苯及邻-二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性能都有直接的关系,因而它是重要的基础数据。3、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,尤其是石蜡基的原油(如大庆和中原原油)其含量就更高了。从应用的角度:碳数<16的正构烷烃在常温下是液态,称之为液体石蜡。碳数>16的正构烷烃在常温下是固态,称之为石蜡。从地球化学的角度:正构烷烃是一类与石油的成因有关的生物标志化合物。大庆原油的200~500℃的馏分中单体烃以C19正构烷烃含量最高,占原油的0.94%。胜利原油的200~500℃的馏分中正构烷烃含量分布呈双峰形。华北原油200~500℃的馏分中C23正构烷烃的含量最高,占原油的1.05%。大庆原油300~350℃馏分中的正构烷烃含量最高,占45%。胜利原油250~300℃以及350~400℃馏分中的正构烷烃含量最高。华北原油350~400℃馏分中的正构烷烃含量最高,占46.8%。4、直馏柴油馏分及减压馏分中的环烷烃与芳香烃化合物单环环烷烃:

及其衍生物。与包括双环环烷烃:包括十氢萘与氢化茚满等类型。三环环烷烃:包括等类型。单环芳烃:含较长侧链的烷基苯双环芳烃:包括萘系和联苯系三环芳烃:包括蒽系和菲系四环芳烃:渺位缩合迫位缩合环烷-芳香混合烃:

三、石油馏分的烃族组成1、汽油馏分的烃族组成气相色谱测定方法液相色谱苯胺点法表1-2-4汽油馏分的族组成原油名称沸程,℃烷烃环烷烃芳香烃大庆IBP~18057.040.03.0胜利60~18048.442.19.5孤岛IBP~18029.463.07.6中原IBP~18057.227.315.5辽河IBP~18044.042.413.6伊朗,轻质40~20057.925.816.3美国得克萨斯80~180473320美国宾夕法尼亚60~18070228烷烃含量范围在30~70%;环烷烃含量范围在20~60%;芳烃含量一般在20%以下。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测定方法液相色谱质谱表1-2-5减压馏分的族组成(m%)原油名称沸程,℃饱和烃轻芳烃中芳烃重芳烃胶质大庆350~40086.57.52.12.40.7400~45084.08.62.12.71.6450~50076.29.93.83.23.7羊三木350~40056.024.48.93.24.0400~45057.819.48.95.44.9450~50061.48.68.66.67.2双喜岭350~40054.222.710.54.93.0400~45057.317.39.47.45.0450~50059.012.49.18.89.0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,并含有少量的重芳烃和胶质。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,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、多环芳烃。用质谱法可以得到更为细致的烃族组成信息。表1-2-6大庆200~500℃馏分的烃族组成(m%)沸点范围℃200~250250~300300~350350~400400~450450~500烷烃55.762.064.563.152.844.7

正构烷烃32.640.245.141.123.715.7

异构烷烃23.121.819.422.029.129.0环烷烃36.627.625.624.833.239.0

一环环烷25.618.217.111.813.617.4

二环环烷9.76.95.76.88.410.6

三环环烷1.32.52.82.65.37.3芳香烃7.749.911.813.815.9

单环芳烃5.26.66.86.57.89.0

双环芳烃2.53.62.53.23.33.8

三环芳烃00.20.61.51.41.6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,而芳烃的含量趋于增加。在环烷烃和芳烃中,多环的趋于增加。表1-2-7不同原油400~450℃馏分的烃族组成(m%)原油名称大庆胜利华北中原羊三木烷烃52.827.538.849.10.8

正构烷烃23.713.931.430.20

异构烷烃29.113.67.418.90.8环烷烃33.245.643.831.551.9

一环环烷烃13.67.45.69.91.6

二环环烷烃8.47.55.35.410.9

三环环烷烃5.38.86.93.617.1

四环环烷烃3.319.423.512.418.7芳香烃13.820.615.415.842.2

单环芳烃7.89.56.88.314.6

双环芳烃3.36.24.74.312.1噻吩0.20.40.30.21.0胶质----5.91.73.44.1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15%左右;环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃,而芳烃含量高达42.2%;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。图1-2-4大庆原油200~500℃馏份的烃族组成分布图1-2-5胜利原油200~500℃馏份中烃族组成分布图1-2-6华北原油200~500℃馏份的烃族组成分布烷烃含量在200~350℃的沸点范围内随着沸点的升高而增加,而在350~500℃的沸点范围内随着沸点的升高而降低。大庆原油200~450℃馏分中烷烃含量均高于50%,而450~500℃馏分中下降至45%。大庆原油200~500℃馏分中环烷烃含量为25~39%,芳烃含量为8~16%,以单环为主。胜利原油200~500℃馏分中烷烃含量均低于50%,而环烷烃含量在400~500℃馏分中较多,为46~49%,芳烃含量在200~500℃馏分中为20~25%

。华北原油200~350℃馏分中烷烃含量很高,为57~73%,350℃以上的馏分中芳烃含量逐渐降低。华北原油450~500℃馏分中环烷烃含量较高,总芳烃含量为10~20%

。3、减压渣油的族组成减压渣油是原油中沸点最高、分子量最大、非烃化合物含量最高的部分。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、沥青质四个组分,称之为减压渣油的四组分组成。表1-2-8减压渣油的四组分组成(m%)原油名称饱和分芳香分胶质C7-沥青质大庆40.832.226.9<0.1胜利19.532.447.90.2孤岛15.733.048.52.8华北19.529.251.10.2中原23.631.644.60.2印尼米纳斯46.828.822.61.8科威特15.755.622.66.1沙特哈夫奇13.350.822.313.6减压渣油中非烃化合物含量比较高,有的甚至高达一半以上,不同的渣油饱和分含量相差悬殊,芳香分的含量差别较小。我国几种原油的减压渣油胶质含量高达40%以上,正庚烷沥青质含量较低,芳香分含量约占30%,饱和分含量约占20%。将芳香分和胶质进一步分成轻、中、重芳烃和轻、中、重胶质,这样可以得到减压渣油的八组分组成。表1-2-9减压渣油的八组分组成(m%)原油名称大庆胜利孤岛华北中原饱和分40.819.515.719.523.6轻芳烃8.97.86.25.46.1中芳烃6.56.96.15.36.0重芳烃17.418.322.818.914.3轻胶质11.114.216.014.112.1中胶质6.17.78.28.97.4重胶质8.811.913.717.715.0戊烷沥青质0.413.711.310.115.5我国减压渣油中戊烷沥青质含量除大庆减渣外均高于10%。重芳烃含量显著高于轻芳烃和中芳烃含量之和。轻胶质和重胶质含量较高,中胶质含量明显低于轻胶质、重胶质的含量。四、石油馏分的结构族组成对于石油中较重的馏分和减压渣油,由于其分子量大、分子结构复杂,所含的单体化合物的数量数不胜数,用单体烃组成来表示是不可能实现的,而烃族组成又无法描述其结构特征。结构族组成就是将某一馏分看成一个“平均分子”

,不管其组成和结构的复杂性,将该平均分子的碳氢结构部分用很少几个平均结构参数(%CA、%CP、%CN、RA、RN、RT)来加以定量描述。表1-2-10胜利原油200~500℃各馏分以及减压渣油的结构族组成沸程,℃CP%CN%CA%RNRA200~25055.433.611.00.770.24250~30062.125.412.50.620.31300~35064.724.610.70.710.31350~40062.226.411.40.990.38400~45059.727.113.21.620.58450~50058.627.813.61.890.68>5006117223.13.2200~500℃各馏分的%CA、%CP、%CN的分布情况差别不大,%CP在60%左右,%CN在25%左右,%CA在12%左右,这表明同一原油的化学属性是相似的;RA和RN随着沸点的升高而增加。表1-2-11不同原油350~500℃馏分的结构族组成原油名称CP%CN%CA%RNRA大庆70.120.29.71.020.40胜利62.425.112.51.500.56孤岛50.532.017.52.200.80中原74.515.99.60.800.43辽河62.523.514.01.410.62新疆64.029.46.61.800.32石蜡基原油(大庆和中原原油)的%CP显著较高,而%CN和%CA较低;RA和RN也较低。环烷-中间基原油(如孤岛原油)的%CP较低,而%CN和%CA较高;RA和RN也较高。中间基原油(如胜利、华北、辽河原油)的%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原油和环烷基原油之间。表1-2-12减压渣油的平均结构参数原油名称fAfNfPRNRA大庆0.160.110.732.33.0胜利0.220.170.613.13.2孤岛0.290.230.484.34.9科威特0.330.150.523.05.0阿萨巴斯卡0.300.240.462.52.0在大庆的fN、fA、RA、RN最小,fP最大,而孤岛的fN、fA、RA、RN最大,fP最小。国外几种重质原油的减压渣油的结构参数与孤岛减压渣油具有相似的分布规律。总体而言,这些结构参数能够表征减压渣油的平均化学属性。第三节石油中的含硫化合物虽然石油中的杂原子含量只有百分之几,但实际上其中的非烃化合物含量却相当可观,而且它们的分布一般是随着沸点的升高而增加的,在减压渣油中非烃化合物的含量高达50%以上。一、石油及其馏分中硫的分布几乎所有的原油中都含硫,但不同的原油硫含量相差较大。我国原油大多数属于低硫原油,美国犹他州罗塞角原油含硫量为14.0%,这是迄今为止发现的原油中含硫量最高的一种原油,石油贮量极为丰富的中东地区原油的含硫量均比较高。由于硫会使石油加工过程中的催化剂中毒,一些含硫化合物对金属设备还有腐蚀作用,石油产品中的含硫化合物燃烧时生成SO2还会造成环境污染,因此含硫量是衡量石油及石油产品质量的一个重要指标。表1-3-1原油各馏分中硫的分布(g/g)馏程,℃大庆胜利孤岛江汉伊朗轻质阿曼原油100080002090018300148009500<2001082001600600800300200~25014219005200440043001400250~30020839008800590093002900300~3504574600123006300144006200350~40053746001420010400170007400400~45062763001102015400170009200450~500802570013300160002000011600>5001700135002930023500340002170074.773.375.072.255.966.1石油中的硫并不是均匀分布在各馏分中。随着沸点的升高,硫含量随之增加,因而汽油馏分中的硫含量较低,减压渣油中的硫含量是所有石油馏分中最高的,约70%硫集中在减压渣油中。由于部分含硫化合物对热不稳定,在蒸馏过程中可能会发生分解,因此测得的各馏分中的含硫量并不能完全表示原油中硫的原始分布状况,中间馏分中的硫含量可能偏高,而重馏分中的硫含量可能偏低。表1-3-2前苏联各类原油及其馏分中的平均含硫量沉积年代样品数平均含硫量,m%原油IBP~200200~300300~400400~500>500新生代530.300.0200.0720.270.450.78中生代1280.760.0360.2190.620.981.81古生代(陆源)1311.680.1290.9581.692.043.37古生代(碳酸盐)542.160.2281.2612.032.483.90寒武纪(陆源)40.140.0040.0500.100.230.39寒武纪(碳酸盐)20.460.3750.4370.670.800.06原油的含硫量与其生成年代及沉积条件有关,从新生代、中生代到古生代前期,原油中的硫含量呈逐渐增多的趋势,而到古生代后期硫含量明显降低。我国的原油绝大部分都是陆源的,因而硫含量比较低。二、石油中含硫化合物的组成原油中所含硫的存在形式有:无机硫化物:元素硫(S)和硫化氢(H2S)。有机硫化物:硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化物(RSSR)、噻吩()等。表1-3-3原油中含硫化合物类型的分布原油产地含硫量m%硫类型分布,%硫醇硫硫醚硫二硫化物硫残余硫威逊1.8515.324.67.452.6盖杰里堡3.75019.50.280.3吉普-里维拉0.5845.93.022.528.6阿尔兰3.050.2323.6076.2萨莫脱洛尔1.02030.0070.0澳伦波格2.338.37.2084.5阿加贾里1.368.522.43.465.7克利考克1.937.945.65.541.0注:表中“残余硫”可认为是噻吩硫。原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主,二者合计在75%以上。原油中的元素硫和硫化氢含量极低,由于有些含硫化合物在较低的温度下即可分解而生成硫化氢,而硫化氢又被氧化生成了元素硫,因此原油中的硫化氢和硫不一定都是原有的。元素硫、硫化氢以及具有弱酸性的硫醇对金属均具有较强的腐蚀作用,因而又称它们为活性硫。表1-3-4沙特阿拉伯原油常压馏分中含硫化合物类型分布原油馏分℃馏分含硫,m%硫类型分布,%(占馏分中硫)硫醇硫硫醚硫二硫化物硫残余硫沙特轻质100~1500.03529.7130.8016.2914.35150~2000.09511.1633.505.0548.14200~2500.251.9140.800.6956.75250~3000.720.5029.300.0870.06300~3500.960.4124.600.074.99沙特重质100~1500.0290.6941.380.3057.63150~2000.1570.1356.690.0543.13200~2500.680.0637.060.0162.87250~3000.9450.1134.920.064.96300~3501.100.2235.450.064.32随着沸点的升高,馏分中硫醇硫和二硫化物硫在整个硫含量中的份额急剧下降,硫醚硫的份额先增后减,在沸点为200℃左右时硫醚硫的含量最高,残余硫(主要是噻吩硫)的份额则是一直增加的。1、硫醇原油中的硫醇一般集中在较轻的馏分中,在轻馏分中硫醇硫占其中硫含量40~50%,有时甚至高达70~75%。随着馏分沸点的升高,硫醇的含量急剧下降,在300℃以上的馏分中基本不含硫醇。目前已鉴定出来碳数为1~8的单体硫醇化合物有50个,其中40多个是烷基硫醇,6种是环烷基硫醇,还有硫酚。烷基硫醇的-SH基大多连在仲碳和叔碳上,而连在伯碳上较少。即:和而C-C-C-C-SH结构较少。结构的较多,硫醇尤其是低碳硫醇具有强烈的恶臭,而且硫醇还具有腐蚀性,因此必须将其除去或转化成非活性的硫化物。此外硫醇还可以作为橡胶聚合速度调节剂以及生成抗氧化剂的原料。硫醇的特性:硫醇对热不稳定,受热时易分解,如:

2C3H7SHC3H7-S-C3H7+H2SC3H7SHC3H6+H2S硫醇与NaOH反应生成硫醇钠。

C3H7SH+NaOHC3H7SNa+H2O硫醇还可以在碱性条件和催化剂的存在下可氧化生成二硫化物,从而脱除臭味。

2RSH+1/2O2RSSR+H2O馏分,℃收率m%含硫量m%馏分硫/总硫,%硫醚硫m%馏分中硫醚硫/总硫醚硫,%IBP~19017.90.081.30.020.01190~36038.20.7025.70.3338.2360~4109.71.7015.00.8023.6410~4509.52.0217.50.5014.4>45020.71.9336.30.3220.1原油100.01.02100.00.30100.0表1-3-5前苏联萨莫脱洛尔原油各馏分中硫醚硫的分布2、硫醚及二硫化物原油中硫醚硫占总硫约为20~30%,而且硫醚硫主要集中在中间馏分。石油中的硫醚类化合物可分为开链状和环状的两大类。开链的硫醚:烷基硫醚、环烷基硫醚和芳香基硫醚。环状硫醚:硫杂环的五员环和六员环的环硫醚和环状萜类硫化物。

在汽油馏分中:主要是二烷基硫醚,其含量随着沸点的升高而降低,在300℃以上的馏分中已不存在二烷基硫醚,三个碳以上的烷基硫醚大多是异构的。从石油中已鉴定出50种开链硫醚化合物。表1-3-6原油常压馏分中硫醚的分布原油名称馏分沸程℃硫

醚分布,m%二烷基硫醚环硫醚苯并环硫醚阿尔兰190~36014.377.58.2萨莫脱洛尔190~3607.288.24.6哈乌达格190~3600.595.53.6拉尔-密卡尔200~40016.880.52.7科卡特200~4008.390.01.7威逊150~22022.866.510.7威明顿150~2500.084.415.6表1-3-7原油减压馏分中含硫化合物的族组成含硫化合物的类型含量(占原油中含硫化合物),m%布拉德霍湾加奇萨兰威明顿吕克留斯烷基芳基硫醚0.1---------二芳基硫醚5.25.712.0---环硫醚36.045.538.126.9苯并环硫醚6.03.24.310.5二苯并环硫醚0.31.31.40.5噻吩------2.2---苯并噻吩29.225.018.611.8二苯及萘并噻吩14.615.811.519.5其它多环芳基并噻吩8.63.511.916.4馏分中化合物的含量10.0919.2916.611.48在柴油馏分及减压馏分中:硫醚类化合物主要是环硫醚,其中单环和双环环硫醚占很大部分,环数最多可达8个,其硫杂环中五员环占60~70%,六员环占30~40%。随着馏分沸点的升高,环硫醚的环数逐渐增加,但侧链长度变化不大。目前在石油中还发现有桥式结构的多环环硫醚,如:此外还发现有环状萜类硫化物和芳香基并合的环硫醚,如:环状萜类硫化物硫醚的特性:对热较稳定,加热到400℃也会发生分解反应。C3H7-S-C4H9C3H6+C4H8+H2S硫醚能在一定条件下氧化成亚砜和砜,亚砜可以作为金属萃取剂和芳烃抽提溶剂。石油中的二硫化物含量显著低于硫醚的含量,其含量一般不超过10%,它主要集中在较轻的馏分中,其性质与硫醚相似。3、噻吩表1-3-8前苏联高含硫原油轻馏分中噻吩硫含量原油名称200~250℃馏分250~300℃馏分总硫m%噻吩硫m%噻吩硫/总硫%总硫m%噻吩硫m%噻吩硫/总硫%巴什基尔1.120.2219.62.581.4355.4鞑靼1.981.0050.52.941.8763.6古比雪夫1.250.5040.02.551.5058.8别尔明1.560.6038.52.591.1945.9奥伦堡1.080.6358.32.401.7673.3表1-3-9美国威逊原油馏分中噻吩类化合物的分布馏分沸程℃含硫量m%硫分布,%硫醇及二硫化物硫醚噻吩50~1190.1153461119~2260.4413807226~2630.9035443263~3191.5123959380~4362.1513564>4363.36----3763原油中噻吩类化合物占其含硫化合物的50%以上,主要存在于沸点较高的馏分中。现已鉴定出来的噻吩类化合物有:单烷基取代噻吩:2-或3-甲基噻吩、2-或3-已基噻吩、2-正丙基噻吩和2-异丙基噻吩。双烷基取代噻吩:2,3-、2,4-、2,5-、3,4-二甲基噻吩等。与芳香环并合的噻吩:苯并噻吩、二苯并噻吩等。噻吩类化合物属于芳香杂环化合物,其环结构相当稳定,即使加热到450℃也不会分解,所以石油中的噻吩硫比硫醇硫和硫醚硫更难脱除。第四节石油中含氮化合物从硫、氮绝对含量来看,石油中的氮含量比硫含量低,通常在0.05~0.5%之间,很少有超过0.7%。表1-4-1原油中氮含量的统计原油中氮含量范围,m%原油的样品数占样品总数的份额,%<0.056241.90.05~0.508054.10.51~0.7053.3>0.7010.7从统计数字来看,世界上96%的原油含氮量均小于0.5%。迄今为止,已发现的原油中氮含量最高的是阿尔及利亚的西齐-白拉奇原油,含氮量高达2.17%。我国大多数原油的氮含量一般为0.1~0.5%,属于含氮量偏高的原油。辽河油区的高升原油氮含量为0.73%,这是我国含氮量最高的原油。石油中的含氮化合物是由生成石油的原始物质在地下条件下演变而成的,而不是在石油的运移和聚集过程中从外界进入石油的,其含量一般随着原油埋藏深度的增大和成熟度的增高而降低。石油中的含氮化合物对石油加工和产品的使用都有不利影响,使催化剂中毒失活,还会导致石油产品的安定性变差,易生成胶状沉淀,故必须予以脱除。迄今为止,尚未找到可以利用石油中含氮化合物的有效途径。一、石油及其馏分中氮的含量及分布含氮量随着沸点的升高而增加,其分布要比硫更加不均匀,约90%的含氮化合物存在于减压渣油中。表1-4-2原油各馏分中氮的分布(g/g)馏分,℃大庆胜利孤岛中原伊朗轻质阿曼原油160041004300170012001600<2000.10.30.20.30.70.3200~2500.30.70.50.91.00.2250~3000.96.12.43.47.80.9300~3505.512.113.39.449.407.3350~40013.225.159.323.576.113.0400~45038.196.8112.433.490.679.2450~50065.2162.4174.447.5154.594.3>5001227.33600.6488.01711.9903.91557.990.992.292.593.570.488.9由于分离与鉴定上的困难,对石油较重馏分中含氮化合物的组成和结构目前尚未完全弄清楚。一般按照含氮化合物的酸碱性可分为碱性氮化物和非碱性氮化物。碱性氮化物:在50/50(v/v)冰醋酸和苯的溶液中可以被高氯酸滴定的,其PKa>2,如胺类和吡啶类。非碱性氮化物:在50/50(v/v)冰醋酸和苯的溶液中不能被高氯酸滴定的,其PKa<2,如酰胺类和吡咯类表1-4-3原油中碱氮与总氮含量的关系原油名称碱氮(NB)含量,m%总氮(NT)含量,m%NB/NT,%杰克逊0.010.0425东得克萨斯0.030.0825西得克萨斯0.030.1127威明顿0.140.5028蒂博比丘利0.0330.1325格依哥利欧0.020.0825科威特0.030.1225原油中的碱氮含量占总氮的25~35%。

原油名称馏程℃碱氮(NB)含量,ppm总氮(NT)含量,ppmNB/NT

%胜

利204~3609116057360~48033678543>4802580920028加利福尼亚204~36029945066360~4801351370037表1-4-4原油各馏分中碱氮占总氮的份额碱氮与总氮的比值随着馏分沸点的升高而降低,因而在原油的较轻馏分中主要是碱氮,而在较重馏分及减压渣油中主要是非碱氮。PKa>2为强碱性氮化物,如胺类和吡啶类。-2<PKa<2为弱碱性氮化物,如酰胺类和吡咯类。PKa<-2为非碱性氮化物,如咔唑类。有时也有根据高氯酸的滴定曲线对原油中的含氮化合物进行分类:原油名称类型氮的分布,m%强碱氮弱碱氮非碱氮威明顿311455萨波开克301555杜马292843庞德拉21790特斯莱帕275122威逊303040里德沃克431740哈恩伯利292843表1-4-5原油中类型氮的分布表1-4-6威明顿原油各馏分中类型氮的分布馏程,℃含氮量,m%类型氮分布,%强碱氮弱碱氮非碱氮原油0.64311455300~3500.0410000350~40005000.49331651>5001.03341056不同类型的氮化物在不同原油中的分布是不同的。在同一种原油中强碱氮和弱碱氮的分布随着沸点的升高而减少,非碱氮分布则随着沸点的升高而增加。二、石油中含氮化合物由于碱性氮化物的分离比较容易,因而对它的研究也就比较多。目前从石油中分离出来的50多种碱性氮化物大部分是吡啶和喹啉的衍生物,而苯胺的衍生物极少。1、吡啶系和喹啉系吡啶系和喹啉系氮化物都属于强碱性氮化物。喹啉类氮化物:吡啶类氮化物:表1-4-7威明顿原油常压馏分中碱氮化合物组成碱氮化合物类型各馏分中碱氮化合物类型分布,%130~250℃250~300℃300~350℃烷基吡啶3750环己基吡啶554518环戊基吡啶0195烷基喹啉83160环烷基喹啉0010苯并喹啉007表1-4-8胜利及加州原油柴油馏分碱氮化合物的组成碱性氮化物类型常压瓦斯油(204~360℃)减压瓦斯油(360~480℃)胜利加州胜利加州烷基吡啶6.18.410.68.6四氢喹啉与二氢喹诺酮12.716.924.720.6喹诺酮,吲哚17.915.210.08.9烷基喹啉36.434.524.428.8环烷并喹啉5.83.87.68.8苯并喹啉14.64.322.223.7烷基咔唑----0.30.50.6未鉴定6.516.6-------在较轻的馏分中主要是烷基吡啶和环烷基吡啶等吡啶的衍生物,随着馏分沸点的增加,吡啶衍生物的含量下降。随着沸点的升高,喹啉衍生物的含量增加,因而在较重的馏分中主要是喹啉的衍生物。具有吡啶环的含氮化合物,PKa值约为5~7,能与无机强酸和有机强酸形成结晶状盐类。吡啶环与苯环一样具有芳香性,对热和氧化都比较稳定,不易破裂。2、吡咯系和酰胺系吡咯系和酰胺系氮化物属于弱碱性或非碱性氮化物。目前已分离并鉴定出来的吡咯系化合物有:吡咯吲哚咔唑苯并咔唑吡咯类和吲哚类氮化物的特性:吡咯类和吲哚类氮化物都不稳定,易于氧化和聚合生成胶状物质,因此石油产品中如果含有较多的吡咯类含氮化合物,其颜色很容易变深和产生沉淀。酰胺类化合物主要是环状酰胺:在石油的重馏分中含发现有每个分子中含有两个氮原子的化合物,如:3、卟啉络合物在石油中还发现了一类由四个吡咯环所组成具有卟吩结构的卟啉类化合物,这是一类重要的生物标志物,在研究石油的成因中具有十分重要的意义。卟啉类化合物在石油中是以钒(VO2+)或镍(Ni2+)螯合物的形式存在。石油中的卟啉类化合物主要有两种类型:脱氧叶红初卟啉(简称DPEP)初卟啉Ⅲ(简称ETIO)金属卟啉DPEP随着石油埋藏深度的增加逐渐转化成ETIO,所以DPEP/ETIO是表征石油成熟度的重要地球化学标志。由于氮主要存在于五员环的吡咯系和六员环的吡啶系,它们都具有芳香性,化学性质比较稳定,因此在石油加工过程中脱氮比脱硫更困难。第五节石油中的含氧化合物大多数石油的氧含量为0.1%~1.0%之间。石油中的含氧化合物酸性氧化物(石油酸)中性氧化物:酯类、醚类、呋喃类羧酸:环烷酸、脂肪酸、芳香酸酚类一、石油中酸性氧化物的分布石油中酸性氧化物的含量是利用非水滴定法测得的酸度(mgKOH/100ml,适用于轻质油品)或酸值(mgKOH/g,适用于重质油品)来间接表示的。表1-5-1国内外一些原油的酸值原油产地酸值,mgKOH/g原油类别大庆混合原油0.04低硫石蜡基胜利油区混合原油0.93含硫中间基孤岛原油1.55含硫环烷-中间基单家寺原油7.40含硫环烷基辽河油区双喜岭2.52低硫环烷基高升0.81低硫环烷-中间基曙光1.60低硫中间基兴隆台0.24低硫中间-石蜡基大明屯0.03低硫石蜡基原油产地酸值,mgKOH/g原油类别新疆油区克拉玛依0号0.08低硫中间基克拉玛依1号1.02低硫中间基克拉玛依2号0.74低硫中间基克拉玛依3号1.3~1.8低硫中间基克拉玛依九区4.87低硫环烷-中间基河南油区井楼3.28低硫环烷-中间基印尼米纳斯0.06低硫石蜡基阿曼0.32含硫石蜡基伊朗轻质0.11含硫中间基续表1-5-1国内外一些原油的酸值不同原油的酸值差别较大,环烷基原油的酸值较高,而石蜡基原油的酸值较低。我国辽河、胜利以及新疆克拉玛依原油的酸值比较高。表1-5-2大庆、江汉、胜利原油各馏分的酸值分布大庆原油江汉原油胜利原油馏程℃酸值mgKOH/g馏程℃酸值mgKOH/g馏程℃酸值mgKOH/gIBP~1120.01IBP~900.01IBP~1140.03195~2250.04184~2140.13189~2220.06257~2890.05260~2890.22248~2780.17313~3350.09310~3200.16293~3060.17355~3740.08336~3570.43325~3420.36394~4150.22372~3860.32400~4170.21435~4560.06406~4580.11432~4460.28475~5000.03493~5070.11474~4960.39低硫石蜡基含硫石蜡基含硫中间基表1-5-3辽河油区原油各馏分的酸值分布馏程,℃酸值,mgKOH/g双喜岭原油曙光原油兴隆台原油原油2.011.950.18IBP~800.150.030.01150~1800.650.070.01200~2300.140.090.28250~2800.650.520.14300~3302.211.650.25350~4003.952.890.30400~4502.661.270.17450~5001.141.670.20500~5652.742.240.32原油类别低硫环烷基低硫中间基低硫中间-石蜡基原油中的酸值分布一般并不是随沸点的升高而增加的。石蜡基原油在300~400℃馏分的酸值最大,而轻馏分和重馏分的酸值较低。中间基及环烷基原油在300~400℃馏分和500℃馏分左右处出现两个酸值的极大值,呈现双峰形的分布模式。表1-5-4羧酸类和酚类含量与地质年代的关系原油形成地质年代分析样品数酸性氧化物平均含量,m%酸性氧化物的分布,%羧酸类酚类羧酸类酚类新生代60.0370.0902971中生代290.0140.0154852古生代510.0270.0186040石油中的酸性氧化物除了羧酸外,还有相当数量的石油酚。石油酚的含量与石油形成的地质年代有关,石油形成年代越久远,酸性氧化物中石油酚的含量越低。二、石油中含氧化合物的组成1、石油羧酸石油羧酸包括脂肪酸、环烷酸及芳香酸,分子量最小的环烷酸和芳香酸的沸点也超过200℃,因此汽油馏分中只存在脂肪酸。石油中的脂肪酸主要是正构的,也存在轻度异构化的脂肪酸。表1-5-5辽河原油常减压馏分中酸性氧化物的含量馏分沸程,℃酸值mgKOH/g羧酸含量,m%羧酸中脂肪酸含量,m%常压一线143~2420.0460.023.73常压二线207~3660.840.353.27常压三线221~4162.331.084.32常压四线269~4742.031.163.99减压一线244~4221.630.773.58减压二线265~4542.561.174.89减压三线287~4852.001.024.75减压四线296~4971.761.163.62减压渣油>5000.961.00--

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