第1章 石油的化学组成.ppt

* 第三节 石油中的非烃类化合物 石油中的非烃化合物主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及胶质、沥青质。 * 1、含硫化合物 1.1 硫化物分类 根据对金属的腐蚀性不同分为以下三类： (1)活性硫:主要是元素硫、硫化氢和低分子硫醇； (2)硫醚（RSR’）和二硫化合物（RSSR’）：常温下呈中性、不腐蚀金属、受热后能分解产生具有腐蚀性物质的硫化物； (3)杂环化合物：对金属没有腐蚀性，热稳定性好。 * 1.2 硫化物的分布 天然气中主要以硫化氢、二硫化物存在 原油中存在硫化氢、硫醇、硫醚等 直馏汽油中主要存在元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚以及少量二硫化物和噻吩 直馏中间馏分中主要有硫醚类和噻吩类 直馏高沸馏分中的硫化物主要是稠环结构的化合物和硫原子在环结构上的杂环化合物。 * 1.3 硫化物的危害 硫化物能加速油品氧化，生成胶状物质，使油品变质，严重影响油品的储存安定性。 硫化物引起储油设备、加工装置等的严重腐蚀。 硫化物还影响汽油的抗爆性，减弱抗爆剂的作用。 石油加工中生成含硫化氢和低分子硫醇的恶臭气体以及合硫燃料燃烧产生的含SO3和SO2废气，严重污染大气。 汽油的抗爆性是表示汽油在一定压缩比发动机中无爆震地运行的性能。汽油在贫混合气（过剩空气系数α=0.8～1.0）状态下运行时的抗爆性用辛烷值来表示，在富混合气时（α=0.6～0.65）的抗爆性用品度来衡量。因而车用汽油和航空汽油抗爆性的表示方法有所不同。 * 1.4 防止方法 通常采用酸碱洗涤、催化加氢、催化氧化等方法除去各类油品中的硫化物。 酸碱洗涤：硫醇、硫酚及硫化氢与氢氧化钠作用生成钠盐。硫醇、二硫化物均溶于硫酸中。噻吩易被浓硫酸所磺化，其产物溶在硫酸中而被除去。 催化氧化：以磺化酞青钴或聚酞青钴等为催化剂，可以使油品中的硫醇氧化成二硫化物，达到油品脱臭和降低对金属腐蚀能力的目的。 催化加氢：是最有效的脱硫方法，在一定温度、氢气压力和存在催化剂的条件下，油品中各类硫化物全部被破坏加氢，生成饱和烃和硫化氢，从而脱除油品中的各类硫化物。 * 2、含氧化合物 石油中的含氧化合物大部分集中在胶质和沥青质中，因而，胶质沥青质含量多的重质石油，其含氧量一般比较高。 石油中的含氧化合物分为中性氧化物和酸性氧化物两类。 中性氧化物有醛、酮类，它们在石油中含量极少，并不重要。 酸性氧化物有环烷酸、脂肪酸和酚类，总称石油酸，其中环烷酸占90%左右。 * 环烷酸的物理性质：相对密度一般在0.93～1.02之间，随着分子量的增大，沸点的升高，环烷酸的相对密度增加，颜色由浅变深直至暗褐色，其粘度也随之增大直到呈粘稠状，有的甚至呈半固体状态。环烷酸在水中溶解度很小，高分子环烷酸几乎不溶于水，但溶于石油烃类。 环烷酸的化学性质：弱酸性，对金属有腐蚀作用。环烷酸与碱起中和反应，生成各种盐类，其碱金属盐类能很好地溶于水。 采用碱洗的方法除去石油中的环烷酸。 * 3、含氮化合物 大部分氮化物以胶状、沥青状物质存在于渣油中。 危害：石油中氮含量虽少，但对油品储运、油品使用及石油加工影响却很大。在储运过程中，因为光、温度和空气中氧的作用，氮化物很容易生成胶质，极少量的生成物就会导至油品颜色变深并产生臭味。氮化物还会使石油加工中的催化剂中毒。 消除含氮化合物的方法：用酸洗或催化加氢精制等方法可以脱除油品中的部分氮化物。 * 4、胶质和沥青质 石油中的非烃化合物，大部分以胶状及沥青状物质存在于石油的残渣油中。 胶质：一般指能溶于石油醚（低沸点烷烃）、苯、三氯甲烷（CHCl3）和二硫化碳（CS2），而不溶于乙醇的物质。沥青质是能溶于苯、三氯甲烷和二硫化碳，但不溶于石油醚和乙醇的物质。 沥青质：暗褐色或深黑色脆性的非晶形固体粉末，密度稍大于胶质，是石油中分子量最大、结构最复杂的组分。 * 总之，虽然非烃化合物在石油产品中含量并不高，且绝大部分存在于渣油之中，但对石油加工、油品储存和使用性能影响很大，加工中的精制过程绝大部分都是去除非烃化合物。 * 第四节 各类化合物在石油中的分布 * 储 运 油 料 学 Storage and Transportation of Oil Material 周洪利 2013年09月 * 储运系统介绍 原油 天然气 * 绪 论 1.学习本科程的目的 （1）储运工作者必须掌握的专业知识，专业基础课； （2）掌握油品的储存与管理、油料性质、质量指标等。 * 2 .本课程的主要内容 2.1 石油及其产品的组成、物化性质、质量指标 （1）石油及其产品的组成：烃类、非烃类（含硫化合物——硫醇、含氧化合物——环烷酸等） （2）物理化学性质：蒸汽压、密度、特性因子、粘度、低温性能、闪点、燃点等 （3）质量指标：汽油、柴油、润滑油等的质量指标、特性介绍。 * 2.