石油炼制基础1 石油的一般性质和化学组成.ppt

石油炼制基础 第一章石油的一般性质和化学组成 第一节 石油的一般性质 石油是碳氢化合物的复杂混合物，外观是一种流动或半流动的粘稠液体。石油按其产地不同，性质也有不同程度的差异。 从颜色上看，天然石油绝大多数都是黑色的，但也有暗黑、暗绿、暗褐的，而且有些石油是呈赤褐、浅黄乃至无色的。如我国四川盆地开采出来的原油是黄绿色的，玉门原油是红褐色的，大庆原油则是黑色的。石油之所以具有不同的颜色，是因为它们所含的胶质和沥青质的数量不同。胶质和沥青质含量越多，石油颜色就越深。我国的石油一般含沥青质不多，但含胶质却不算少。 绝大多数石油的相对密度介于0.8～0.98之间，但也有例外，如伊朗某石油相对密度达1.06，美国加里福利亚州石油相对却低到0.707。石油的相对密度取决于石油中含有重质馏分、胶质、沥青质的多少，重质馏分、胶质和沥青质多，则石油的相对密度就大，反之相对密度就小。 由于石油里面含有不同数量的硫化物，因此石油都有不同程度的气味。 在常温下，大多数石油是可以流动的液体，但也有的是固体或半固体。石油的流动性主要取决于石油中含蜡量的多少，含蜡量少的，常温下呈液体状态，能流动；含蜡量高的，常温下呈固体或半固体。我国石油一般含蜡量比较高，有的高达30％。 第二节 石油的分馏和馏分 石油是一个多组分的复杂混合物，各个组分有其各自不同的沸点。按照各组分沸点的差别，使混合物得以分离的方法称为分馏。通常炼油厂没有必要把石油分成单个组分，而是按需要将石油分成几个部分。按一定的沸点范围分得的油品称为馏分。例如分成＜200℃的馏分、200～300℃的馏分等等。应该强调的是：即使温度范围很小的馏分，它还是一个混合物，只不过包含的组分数目比原油少而已。 对常用石油馏分常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等名称。但馏分并不就是石油产品，还必须将馏分进一步加工以满足油品规格的要求。同一沸点范围的馏分也可因目的不同而加工成不同产品。 例如航空煤油（150～280℃）、灯用煤油（200～300℃）、轻柴油（200～350℃）都含有（200～280℃）的馏分。减压塔馏出的馏分既可加工成润滑油产品，也可作为催化裂化原料油。在本书中称：＜200℃为汽油馏分或低沸馏分；200～350℃为煤柴油馏分或中间馏分；350～500℃为润滑油馏分或高沸馏分。从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，其产品称为直馏产品。 第三节 石油的元素组成 组成石油的主要元素是碳和氢，它们占元素总量的96～99％，其中碳含量占83～87％，氢含量占11～14％。此外，石油中还含有硫、氮、氧等元素，它们在石油中的总含量一般在l～4％，但也有个别石油中含量较高。如墨西哥石油仅硫元素含量就可高达3.5～5.3％。大多数石油含氮量甚少，约千分之几到万分之几，但也有个别石油，如阿尔及利亚及美国加里福利亚州石油含氮量达1.4～2.2％。 除上述五种元素外，在石油中还发现微量的金属元素和非金属元素。 在金属元素中，最重要的是钒（V）、镍（Ni）、铁（Fe）、铜（Cu）、铅（Ph），此外有钙Ca）、钛（Ti）、镁（Mg）、钠（Na）、钻（Co）、锌（Zn）等。 在非金属元素中，主要有氯（Cl）、硅（Si）、磷（P）、砷（As）等，它们的含量都很少。 石油中的硫、氮、氧及金属和非金属的含量虽然很少，但对石油的加工过程影响很大.不同石油的元素组成见表 上述各种元素并非以单质出现，而是以不同形式与碳和氢元素相互结合形成化合物存在于石油中。 第四节 石油的烃类组成 从元素组成可以看出，石油是复杂的有机化合物的混合物，它包括由碳、氢两种元素组成的烃类和碳、氢两种元素与其它元素组成的非烃类。这些烃类和非烃类的结构和含量决定了石油及其产品的性质。 石油中的主要成分是烃类，在天然石油中主要含有烷烃、环烷烃和芳香烃，一般不含有烯径。在不同的石油中，各族烃类含量相差较大，在同一种石油中，各族烃类在各个馏分中的分布也有很大的差异。下面我们着重分析各族烃在石油中的分布情况。 一、石油中的烷烃 烷烃是组成石油的主要成分之一，随着分子量的增加，烷烃分别以气、液、固三态存在于石油中。 1.气态烷径 在常温下，从甲烷到丁烷是气态，它们是天然气和炼厂气的主要成分。 天然气因组成不同可分为干气（贫气）和湿气（富气）。在干气中，含有大量的甲烷和少量的乙烷、丙烷等气体，而在湿气中，除含有较多的甲烷、乙烷以外，还含有少量易挥发的液态烃如戊烷、己烷直至辛烷的蒸气，还可能有极少量的芳香烃及环烷烃。 干气和湿气之间并无严格的界限，通常以天然气中丁烷以上的液态烃（称气体汽油）含量来区分。若在每立方米天然气中含有低于100克气体汽油时称为贫气，而在富气中，一般含有100克以上