第2章石油物性和化学组成

第二章石油的化学组成本章的主要内容为：原油的一般性质石油的烃类组成石油中的非烃化合物石油中的微量元素石油中的胶质和沥青质第一节石油的一般性质、元素组成和馏分组成一、石油的一般性质石油（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。一、石油的一般性质石油（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。Definition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/s20.1983.36333.70109.0010.3218.80凝点，℃30282173312庚烷沥青质m%0<12.900---残炭,m%2.96.47.46.83.82.6国外几种原油的一般性质原油名称伊朗(轻质)伊朗(重质)沙特(轻质)沙特(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。

（我国原油的特点）重质原油的相对密度均在0.93以上，有的还大于1.0。二、原油的元素组成几种原油的元素组成原油名称C,m%H,m%S,m%N,m%大庆85.8713.730.100.16胜利86.2612.200.800.44孤岛85.1211.612.090.43辽河85.8612.650.180.31新疆86.1313.300.050.13大港85.6713.400.120.23江汉83.0012.812.090.47伊朗轻质85.1413.131.350.17阿萨巴斯卡83.4410.454.190.48格罗兹尼85.5913.000.140.07杜依玛兹83.912.32.670.33如何利用我们已经学过的知识分析原油中各元素的含量？C和H含量的测定石油中的C、H元素含量的测定都是先经过燃烧将它们转化成CO2和H2O后来进行测定的。1、重量法将盛有一定量试样的瓷舟放入燃烧管，并通入氧气，在800℃下充分燃烧。燃烧后生成的CO2和H2O分别用二氧化碳吸收剂和吸水剂来吸收，最后根据吸收剂的增重来计算样品中的C和H的百分含量。2、元素分析仪其燃烧原理和重量法是相同的。为了能够同时测定氮的含量，样品不用空气燃烧而是采用高纯氧和氦的混合气，对于燃烧后生成的氮氧化物则用铜还原成氮气，最后用热导检测气相色谱法检测出C、H、N的含量。硫含量的测定1、燃烧法(灯法定硫)适用于测定轻质石油产品（汽油、煤油、柴油）的硫含量。燃烧后生成的二氧化硫用碳酸钠水溶液吸收，过盛的碳酸钠用标准盐酸溶液滴定。2、管式炉法适用于测定润滑油、原油、焦炭及渣油中的硫含量。测定方法：将试样在900～950℃的高温下通过一定流速的空气进行燃烧生成SO2和SO3，再用过氧化氢和硫酸溶液吸收它们。最后用标准的氢氧化钠溶液滴定酸的含量。3、微库仑法适用于测定硫含量为0.1～3000ppm的石油馏分。常用的微库仑法是氧化法，其原理为：氮含量的测定石油中氮含量的测定方法有：克达尔法（NH3）杜马法（N2）微库仑法（NH3）化学发光法（NO2*）

H/C原子比对定性判断石油组成特别重要，包含着许多结构信息。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。分子结构不同的C16烃的H/C原子比我国H/C原子比偏低（特点）石油加工过程中的H/C比平衡

重质油改质的目的是将其变为轻馏分。这一过程可以认为是H/C增大的过程，其主要途径为：无外来H2：脱碳过程（不外加氢而借助产生部分H/C比低的产物来获取一部分H/C高的产物的过程。有外来氢：加氢过程在脱碳过程中，虽然转化后的H/C比在各产物中分配起了变化，但总的H/C应该守恒。2.S、N、O杂原子

S：硫含量也作为衡量原油质量的一个指标：>2%高硫原油、0.5～2%含硫原油、<0.5%低硫原油腐蚀、产生SOx、催化剂中毒 N：产品安定性 、催化剂失活O：以环烷酸形式存在

环烷酸盐是表面活性剂，易乳化，使油含水高

腐蚀设备催化重整催化剂属于负载型催化剂，即用金属组分载在用卤素改性的氧化铝上。主要有如下三部分组成：金属组分载体卤素催化重整过程中最基本的反应是脱氢和异构化，烷烃的脱氢环化是这两者的结合，这两类反应的历程以及所需的催化剂活性物质是不同的。原料中的含硫化合物在催化重整反应条件下会产生H2S，H2S能与重整催化剂上的活性组分铂反应生成金属硫化物，从而降低催化剂中脱氢－加氢活性，这个反应是可逆的，当原料中不含有硫时，在氢压下铂的活性可以恢复。但是铼对于硫更加敏感，一旦中毒则不易恢复。研究表明，如果催化剂长时间与硫接触，也会产生永久性中毒。对于新鲜或刚刚再生过的铂铼、铂铱系列催化剂，在开工初期为了抑制其过高的氢解活性，还需要加硫进行预硫化，但不能过度。原料中含氮化合物在重整反应条件下会产生NH3，NH3能吸附在催化剂的酸性中心或与氯反应生成氯化铵，从而使催化剂的酸性功能减弱，异构化活性降低。只要原料中不再含有氮，同时适当补氯，催化剂的活性就能恢复。含氧化合物在重整条件下会转化成水，水会使催化剂上的卤素流失，酸性减弱，从而导致芳烃收率和产物辛烷值下降，在高温下水还能使铂晶粒变大，并破坏氧化铝的微孔结构，使催化剂的稳定性降低。我国原油国外部分原油原油名称S，m%N，m%原油名称S，m%N，m%大庆0.100.16沙特轻质1.910.09胜利0.800.41沙特中质2.420.12孤岛2.090.43沙特轻重混合2.550.09新疆0.050.13伊朗1.400.12大港0.120.23科威特2.300.14欢喜岭0.260.41英国（北海）0.350.07高升0.560.72俄罗斯（杜依玛斯）2.670.33井楼0.320.74美国（勘萨斯）1.900.45二连0.160.44江汉2.090.47我国低硫高氮（第三特点）3.微量元素变价金属：Ni、V、Fe、Cu等

Ni/V高二次加工催化剂中毒 #Ni多，V少（第四特点）碱金属和碱土金属：

Na、K、Ca、Mg

二次加工时，催化剂活性中心被碱中和，失去活性。

卤素和其他元素：ClFAs。

As是催化重整催化剂致命的毒素，汽油中要测。

对于重整催化剂而言，砷是影响最大的永久性毒物，当原料中砷的含量大于200μg/g时，它能与铂形成砷化铂而使催化剂永久性失活，此外砷还能与氯形成AsCl3，破坏催化剂的正常组成。为此必须严格控制原料中的砷含量。此外，铅、铜、铁、汞、钠等也是永久性毒物。

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。要研究或利用原油，必须先进行分馏，就是按沸点高低将其分离（切割）成不同的馏分。初馏点：加热时馏出的第一滴液体时的温度。初馏点～200℃或～180℃汽油馏分200～350℃煤、柴油馏分350～500℃(560℃)减压瓦斯油（润滑油馏分、催化裂化原料）>500℃(560℃)减压渣油>350℃常压渣油

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。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#轻馏分少，重馏分多（特点）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。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。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密度≤0.82510.8256～0.8597≥0.8602重关键馏分API度≥3020.1～29.9≤20密度≤0.87620.8767～0.9334≥0.9340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)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。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（1）按相对密度分类（2）按含硫量分类（3）按含蜡量分类

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，0.5%～2%的为含硫原油，高于0.5%的为高硫原油。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馏分的烃类组成一、石油的化学组成石油化学组成烃类：C、H组成。非烃类:含有S、N、O及微量元素。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：GCLCMSNMR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、单体化合物组成到目前为止，利用气相色谱技术仅对石油气体和轻汽油馏分的单体化合物组成有了比较明确的了解，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。气态烃的组成

C1-C4FIDTCD大庆原油初馏－130℃馏分的单体烃组成2、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。所谓族是指化学结构相似的一类化合物。如果仅限于烃类化合物，则称之为烃族组成。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

汽油馏分的族组成？？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、的含量来表示。不饱和烃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。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。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：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+RNRA：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。油品的折射率、相对密度与其化学组成之间存在一定的内在联系，包含了组成结构的信息，这样便可用n

、d和M关联出平均分子结构中碳的分布和环的分布。n-d-M法计算公式20℃时测定70℃时测定V=2.51(n-1.4750)-(d-0.8510)W=(d-0.8510)-1.11(n-1.4750)X=2.42(n-1.4600)-(d-0.8280)Y=(d-0.8280)-1.11(n-1.4600)V>0,%CA=430V+3660/MV<0,%CA=670V+3660/MX>0,%CA=410X+3660/MX<0,%CA=720X+3660/MW>0,%CR=820W-3S+10000/MW<0,%CR=1440W-3S+10600/MY>0,%CR=775Y-3S+11500/MY<0,%CR=1400Y-3S+12100/M%CN=%CR-%CA%CP=100-%CR%CN=%CR-%CA%CP=100-%CRV>0,RA=0.44+0.055MVV<0,RA=0.44+0.08MVX>0,RA=0.41+0.055MXX<0,RA=0.41+0.08MXW>0,RT=1.33+0.146M(W-0.005S)W<0,RT=1.33+0.180M(W-0.005S)Y>0,RT=1.55+0.146M(Y-0.005S)Y<0,RT=1.55+0.180M(Y-0.005S)RN=RT-RARN=RT-RAn-d-M法的适用条件

M>200，不含不饱和烃RT≤4，RA≤2或％CA≤75（％）

CA/CN≤1.5

含S≤2％，含N≤0.5％，含O≤0.5％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。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。化学反应过程中反应物只含一个碳原子的反应统称为一碳化学。一碳化学的主要目的是节约煤炭和石油资源，用少的碳原料生成多的燃料，提供给人类！

一碳化学是从一碳氢化反应开始的。以含一个碳原子的化合物－甲烷(CH4)、合成气(CO和H2)、CO2、CH3OH、HCHO等为初始反应物，反应合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。其核心是选择催化化学转化、小分子的活化和定向转化CO、CO2是从煤的气化得到的、而CH4是天然气的主要成分。因此一碳化工实际上就是一种新一代的煤化工和天然气化工。其作用是解决石油利益短缺的问题，利用煤来制备液体燃料。此种，涉及从一碳物质转化成为烃类的反应，即F-T合成。因此把握一碳化学的关键是催化剂，如何开发优良的催化剂左右着一碳化学的成败。一碳化学的基干物质是CO和H2，是从任何含碳资源都能够容易得到的，因此，是一碳化学能够处于未来化学产业的核心的最大理由。下一代的一碳化学的发展方向和研究重心，主要集中于：由甲烷合成甲醇（甲醛）；由甲烷制造乙烯；CO2的固定；甲醇、甲醛的多样化展开；以及由此所引发的对新催化剂的探索。尿素是CO2间接化学利用的重要途径之一！CO2的利用率最高：1吨尿素消耗至少740千克二氧化碳技术最成熟：2002年世界产量9000万吨(中国1000万吨)CO2规模固定和化学利用的典范及CO2的有效载体CO2+NH3

（O）NH2-C-NH2CO2作为碳氧资源的利用受到高度重视CO2环氧化合物碳酸乙/丙烯酯单醇线型有机碳酸酯二醇环状有机碳酸酯尿素环状的碳酸酯环状碳酸苯酯甲醇碳酸二甲酯乙醇碳酸二乙酯丙醇碳酸二丙酯丁醇碳酸二丁酯长链醇长链碳酸酯苯酚碳酸二苯酯乙二醇碳酸乙烯酯丙二醇碳酸丙烯酯1，3-丙二醇碳酸丙酯多元醇邻二苯酚形成二氧化碳作为碳资源合成高附加值化学品的产业链CO2的直接或间接化学利用CO2环氧乙/丙烷碳酸亚乙/丙烯酯碳酸乙/丙烯酯碳酸二甲酯氨气尿素碳酸二苯酯芳香性聚碳酸酯苯氨基甲酸甲酯异氰酸酯聚氨酯碳酸二甲酯甲醇甲醇乙/丙二醇苯酚苯酚苯胺双酚A苯酚苯胺甲醇H2工业排放纯化（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。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----2、直馏汽油馏分的单体烃组成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%。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%。胜利原油的200～500℃的馏分中正构烷烃含量分布呈双峰形。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。双环芳烃：包括萘系和联苯系三环芳烃：包括蒽系和菲系单环芳烃：含较长侧链的烷基苯四环芳烃：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苯胺与油品的体系属于部分互溶的双液系，其相互的溶解度随着温度的升高而增加，当温度升高到某一温度时，二者完全互溶，这个温度称之为临界溶解温度，临界溶解温度随苯胺与油品的比例而变化。苯胺点的定义：苯胺与油品以等体积混合时所测得的临界溶解温度（即等体积混合的苯胺与油品完全互溶时的最低温度）。由于苯胺具有芳香结构，根据相似相溶原理，苯胺对芳香烃的溶解度较大，而对于结构差别较大的烷烃溶解度较小。1--烷烃2--单环环烷烃3--双环环烷烃4--单环芳烃对于不同的烃类分子分子量相近而结构不同的烃类，烷烃的苯胺点最高，环烷烃次之，而芳香烃的苯胺点最低。同一系列的烃类，苯胺点随着分子量的增加而增加。苯胺点的应用测定汽油馏分中的芳烃含量。测定原理：汽油脱除芳烃前的苯胺点为T1

汽油脱除芳烃后的苯胺点为T2利用T2－T1关联汽油馏分中的芳烃含量。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。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。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。大庆原油200～500℃馏份的烃族组成分布胜利原油200～500℃馏份中烃族组成分布华北原油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。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。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。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。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。第四节石油非烃化学含硫化合物，含氮化合物，含氧化合物金属化合物含以上多元素的化合物胶状、沥青状物质石油中的非烃化合物，在石油中含量相当可观。影响：油品精制、催化剂、环境保护、油品贮存使用。

1.1硫化物存在形态元素硫、H2S,硫醇(RSH)、硫醚（RSR’）、二硫化物（RSSR’)、噻吩、砜（既含硫又含氧）。1.石油中的含硫化合物硫和硫化氢：多是其它硫化物的分解产物；硫醇（RSH）：石油中含量不多；沸点低于相应的醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；受热分解生成硫醚和硫化氢。硫醚（RSR’）：石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量的50～70％（m)；存在形态很多，R基可以是烷基、环烷基和芳香基；中性液体，对金属没有作用二硫化物（RSSR’)：含量很少，多集中于高沸点馏分中；中性液体，对金属没有作用；热安定性差，受热分解为硫醚、硫醇和硫化氢。噻吩及同系物：芳香性的杂环化合物；热安定性较好；性质与苯系芳烃类似高硫原油（>2.0%)含硫原油（0.5～2.0%)低硫原油（<0.5%)；随馏分沸程升高，硫含量增加，大部分集中在重馏分和渣油中，如我国渣油中集中了70％的硫；1.2在原油中的分布规律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俄罗斯原油蒸馏馏分硫含量随馏分变重急剧上升俄罗斯原油蒸馏馏分硫含量随馏分变重急剧上升汽油馏分硫含量低柴油馏分硫含量高直馏汽油中，以硫醇和硫醚为主，含少量二硫化物和噻吩；中间馏分中，主要是硫醚和噻吩类；高沸点馏分中，主要是硫醚、噻吩及其同系物；除上述含硫化合物外，原油中还有相当大一部分硫存在于胶质、沥青质中。这部分含硫化合物的分子量更大、结构也复杂得多。1.3硫化物对加工及产品的影响活性硫的概念影响油品的储存安定性；使催化剂中毒，如铂重整催化剂最怕硫。油品燃烧生成SO2和SO3，造成环境污染；硫化氢和低分子硫醇污染空气；1.4环境的影响1.3硫化物对加工及产品的影响2.含氮化合物

2.1原油中含氮化合物的分布与存在形式石油中的氮含量要比硫含量低，通常在0.05～0.5%范围内，很少有超过0.7%的。我国大多数原油的含氮量在0.1～0.5%之间，偏高。目前我国已发现的原油中氮含量最高的是辽河油区的高升原油，达0.73%。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原油各馏分中氮的分布(g/g)与硫在原油中的分布一样，石油中的氮含量也是随馏分沸程的升高而增加的，但其分布比硫更不均匀。石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中，而石油中的氮则更集中，约有90%集中于其减压渣油中。石油中的含氮化合物，尤其是较重馏分中的含氮化合物，主要是氮杂环芳香族化合物，由于在分离和鉴定上的困难，迄今尚未完全弄清楚。一般按其酸碱性分为碱性的和非碱性的两大类。胺类和吡啶类含氮化合物的pKa值均较大，表明其碱性相对较强，而吡咯类和酰胺类的pKa值一般较小，表明其碱性较弱。非水滴定法以50/50（v/v）冰醋酸和苯的溶液中能被高氯酸滴定的为碱性含氮化合物，不能被滴定的是非碱性含氮化合物。在pKa的划分上，一般以2为界，凡pKa＞2的为碱性含氮化合物，pKa＜2的为非碱性含氮化合物。按此定义，胺系和吡啶系属碱性含氮化合物，酰胺系和部分吡咯系属非碱性含氮化合物。氮化物非碱性氮：吡咯、吲哚、咔唑、卟啉类化合物碱性氮：吡啶、喹啉、氮杂蒽、氮杂菲对多数原油而言，其碱性氮含量约占总氮含量的1/4到1/3一般来说，在较轻馏分中的氮主要是碱性氮；而在较重的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮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25～30%。

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。原油各馏分中碱氮占总氮的份额原油中各类型氮的分布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。对石油中含氮化合物的系统研究始于1926年，迄今已从石油中分离出50多种碱性含氮化合物，其中大部分是吡啶和喹啉的衍生物，而苯胺类衍生物则极少。在轻馏分中的碱性含氮化合物主要是烷基吡啶、环烷基吡啶等吡啶的衍生物，而随着馏分的变重，其中吡啶衍生物的含量下降而喹啉衍生物的含量增多。在更重的馏分中则还发现有三环、四环的碱性含氮化合物，如：具有吡啶环的含氮化合物的pKa值约在5～7之间，它们能与无机强酸和有机强酸反应生成结晶状盐类。吡啶环和苯环一样具有芳香性，所以它对热和氧化都比较稳定，不易破裂。石油中的吡咯系含氮化合物一般归入弱碱性或非碱性含氮化合物。目前已从石油中分离和鉴定出的吡咯系化合物有以下几种类型：

吡咯类和吲哚类化合物是不稳定的，易于氧化和聚合而生成棕褐色的胶状物质。石油产品中含吡咯类化合物较多时，其颜色很容易变深和产生沉淀。石油中还有一类含有四个吡咯环所组成的卟吩结构的卟啉类化合物，其含量甚微，一般只有百万分之几十，但却很重要。它们是与钒(VO2+)或镍(Ni2+)以螯合物的形式存在的。石油中的卟啉化合物主要有脱氧叶红初（Deoxophylloeretioporphrin,简称DPEP）和初卟啉III（EtioporphyrinIII,简称ETIO）两种类型，其结构如下：

脱氧叶红初卟啉

初卟啉

NiNi2.2含氮化合物对加工及油品质量的影响（1）

催化剂中毒（2）

油品安定性

见《石油非烃化学》p.138-1393.含氧化合物

氧含量一般0.1-1.0%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3.1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。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。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。3.2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，只存在少量轻度异构化的脂肪酸。2、石油酚由于从石油中分离石油酚较困难，因而对其研究也就比较少。已经从石油中鉴定出来的酚类有：苯酚、甲酚、二甲酚、三甲酚和萘酚等。石油中酚类的含量一般随沸点的升高而降低。酚类不稳定，易于氧化生成缩合产物。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。石油酸的性质及其应用原油中酸性氧化物对金属设备和管线具有腐蚀作用，尤其是低分子酸其腐蚀性更强。研究表明，原油中酸值大于0.5mgKOH/g时，腐蚀趋于严重。在低温下，石油酸对金属设备的腐蚀不严重，而腐蚀严重的温度范围是230～400℃。石油馏分中的酸性氧化物可借助于碱洗得以分离，所得的石油酸是一种重要的化工原料，它是石油中唯一得到广泛应用的非烃石油产品。已经在工业上应用的主要是从煤油、轻柴油馏分中脱出的石油酸。目前应用最为广泛的是石油酸的盐类。石油酸钠盐：表面活性剂、乳化润滑油或乳化沥青的乳化剂、有保水性原油破乳剂、润滑脂的稠化剂和植物生长促进剂。石油酸的钙盐和镁盐：润滑脂的稠化剂和内燃机油添加剂。石油酸的铜盐和锌盐：木材与织物的防腐杀菌剂。石油酸的铝盐：润滑脂的稠化剂、制取凝固汽油。石油酸的钴和锰盐：烃类氧化催化剂，油漆涂料催干剂。自1922年最早对墨西哥原油中12种微量元素检测结果的报导以来，已从石油中检测出59种微量元素，其中金属元素为45种.可分为三类:(1)变价金属如V、Ni、Fe、Mo、Co、W、Cr、Cu、Mn、Pb、Ga、Hg等;(2)碱金属和碱土金属：如Na、K、Ba、Ca、Sr、Mg等；(3)卤素和其它元素：如C1、Br、I、Si、A1、As等。此外，还发现有Au、Ag等贵金属的存在，但其含量甚微，一般只有十亿分之几4.微量元素

4.1石油中微量元素含量及其分布国外几种原油的部分微量元素含量元素含量，g/g加州利比亚博斯坎阿尔伯塔阿萨巴斯卡伊朗西苏尔古As0.6550.0770.2840.00240.1110.0950.25Fe68.94.944.770.69610.81.417Hg23.1----0.0270.0840.051--------Na13.213.020.32.923.620.60.10Ni98.449.11170.6099.381210V7.58.211100.68213.65336Zn9.7662.90.6920.6700.0460.3240.75我国几种原油中微量元素的含量元素含量，g/g胜利孤岛高升羊三木王官屯As----0.2500.2080.1400.090Ca8.93.61.63815Fe134.4227.08.2Na8126291.230Ni2617122.52592V1.62.53.10.90.5Zn0.70.50.60.50.4原油中含量最高的微量元素是钒，其次是镍，铁的含量也比较高。由于原油在储存和运输的过程中始终与钢铁接触，容易受污染而导致铁含量数据偏高。铁、铜、镍、钒是催化裂化催化剂的毒物，砷是催化重整催化剂的毒物，钠和钙会使某些催化剂的活性降低。国内几种原油的主要微量元素组成原油名称元素含量，g/gNi/VNiVFeCu大庆3.10.040.70.2578胜利261.03.50.126孤岛21.12.012.0<0.211辽河32.50.69.30.354中原3.32.48.20.41.4华北15.00.71.8<0.321新疆5.60.07---0.5580新疆轮南6.064.03.50.60.09国外几种原油的主要微量元素组成原油名称元素含量，g/gNi/VNiVFeCu西德克萨斯4.87.95.10.40.61堪萨斯5.820.85.80.40.28希加包夫304431.30.33沙乌斯瓦谢夫50150170.70.39阿尔兰70180131.70.27科威特6.022.50.70.10.27伊朗轻质12531.40.030.23博斯坎11711104.80.20.11国外大部分原油的钒含量显著高于镍含量，Ni/V<1；我国绝大多数原油（除新疆塔里木地区外）的钒含量显著低于镍含量，Ni/V>1；镍高、钒低是我国大部分原油化学组成的特点之一。Ni/V＞1是陆相成油的特征，形成的石油为低硫高氮、含镍较多的石油。Ni/V＜1是海相成油的特征。形成的石油为含硫低氮、含钒较多的石油。我国大部分原油属于低硫陆相成油，因而Ni/V＞1。新疆塔里木油田所产原油为高硫高钒原油，因而认为是海相成油。我国原油各馏分几种主要金属含量分布原油馏程，℃含量，g/gNiVFeCuAs大庆原油3.10.040.7<0.20.900200～350<0.1<0.01<0.4<0.20.500350～500<0.1<0.01<0.4<0.20.700>500的减渣7.20.12.4<0.21.700减渣中含量占原油中含量，%>98------------胜利原油261.6130.1---200～3500.050.030.5<0.050.059350～5000.080.032.50.080.026>500的减渣754.1---0.40.054减渣中含量占原油中含量，%99.999.1---------石油中的微量元素比氮更加集中在减压渣油中，常压馏分和减压馏分中Ni、V、Fe、Cu含量很低，而95%以上的Ni和V集中在＞500℃的减压渣油中。As在常压馏分和减压馏分中的含量相对比较高，只有70%左右的As存在于＞500℃的减压渣油中。4.2石油中微量元素的存在形态一般认为，石油中的微量元素可能有三个方面的来源：以乳化状态分散于原油中的水中的盐类；悬浮于原油中的极细的矿物质微粒；结合在有机物或络合物中的金属。5石油中的胶质和沥青质石油中的S、N、O及微量元素等杂原子大部分集中在减压渣油中，因而在石油的重组分中非烃化合物的含量相当可观。石油中最重的部分基本上是由大分子的非烃化合物组成，这类非烃化合物统称为胶状沥青状物质。按极性可分为胶质与沥青质两部分。沥青质与胶质的定义：沥青质就是石油中不溶于非极性的低分子正构烷烃而溶于苯的物质。它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。胶质是石油中分子量和极性仅次于沥青质的大分子非烃化合物，它在组成和结构上具有多分散性。分离沥青质常用的溶剂为：n-C5、n-C6、n-C7、石油醚等。用不同的溶剂分离出来的沥青质含量差别较大。正戊烷沥青质的含量要高于正庚烷沥青。

用不同的正构烷烃溶剂所沉淀出沥青质的量减压渣油正戊烷沥青质，m%正庚烷沥青质，m%加拿大沥青16.911.4胜利减渣13.70.2孤岛减渣11.32.8华北减渣10.10.2单家寺减渣17.02.4胶质与沥青质的特点：外观：胶质是深棕色至深褐色、极为粘稠不易流动的液体或无定形固体，受热时易熔融，沥青质为深褐色至黑色的无定形固体，受热时不熔化，易脆裂成片。密度：胶质的密度略小于1.0，沥青质的密度略大于1.0。胶质、沥青质的元素组成和平均分子量项目C,m%H,m%S,m%N,m%H/C分子量胶质大庆86.710.60.310.991.471780胜利84.310.21.611.441.451730孤岛85.810.03.311.491.401380华北86.310.4---1.421.442260中原85.410.0---1.071.392780庚烷沥青质胜利84.09.02.271.731.283410孤