第四五章 微量元素胶质沥青质课件.pptVIP

第四章 石油中的微量元素 本章的主要内容为： 一、石油中微量元素含量及其分布 二、石油中微量元素的存在形态 石油中还有许多微量元素，虽然它们的含量甚微，为百万分之几或甚至十亿分之几，但对石油加工过程尤其是对某些催化剂的活性的影响相当大。 一、石油中微量元素含量及其分布 表4-1 国外几种原油的部分微量元素含量 原油中含量最高的微量元素是钒，其最高含量可达1000μg/g以上(如委内瑞拉原油)；其次是镍，铁的含量也比较高，镍最高含量可达100μg/g以上(如我国的高升原油及委内瑞拉原油)。 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。 微量元素对石油加工过程有何危害： ①铁、铜、镍、钒是催化裂化催化剂的毒物 ②砷是催化重整催化剂的毒物 ③钠和钙会使某些催化剂的活性降低 ④钒会对设备产生腐蚀。 国外大部分原油的钒含量显著高于镍含量，Ni/V1； 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/V1； 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。 微量元素的分布规律： ①随着沸程的升高而增加，主要集中在大于500℃的渣油中。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。 ②As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。 二、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。 微量元素的存在形态： 一部分微量元素以无机的水溶性盐类形式存在。 例如钾、钠的氯化物盐类，主要存在于原油乳化的水相里，这些盐类可以通过水洗或加破乳剂而除去。 另一些金属是以油溶性的有机化合物或络合物形式存在。 经过蒸馏后，大部分集中在渣油中。 目前对于石油中的微量元素研究得比较多的是钒卟啉和镍卟啉。 石油中的金属卟啉络合物主要是钒卟啉和镍卟啉，其中镍以Ni2+形式存在，而钒则以VO2+的形式存在。 石油中的金属卟啉络合物沸点约为565～650℃，分子量为500～800，是一种结晶状固体，极易溶于石油烃中，热安定性较高。 石油中金属镍与钒存在形态： 原油中所含的镍和钒仅有约10～50%是以金属卟啉络合物的形式存在。 石油中的金属卟啉络合物主要是钒卟啉和镍卟啉，其中镍以Ni2+形式存在，而钒则以VO2+的形式存在。 在500～600℃的馏分中，镍和钒主要以金属卟啉络合物形式存在，而在600℃的馏分中镍和钒主要以非卟啉络合物的形式存在。 本章思考题： 1.与国外原油相比，我国原油镍、钒含量的特点是？ 2.石油中的微量元素对石油加工过程有何危害？ 3.判断陆相成油与海相成油的标准是什么？陆相与海相形成的石油从组成上各自有什么特点？ 4.石油中的金属卟啉络合物主要是钒卟啉和镍卟啉，其中镍以Ni2+形式存在，而钒则以VO2+的形式存在。 第五章 石油中的胶状沥青状物质 本章的主要内容： 一、沥青质与胶质的定义 二、胶质、沥青质的元素组成和平均分子量 三、石油胶体分散体系 四、胶质与沥青质的性质 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。 胶状、沥青状物质，存在于高沸点馏分和渣油中，是以稠合芳环为核心，连有环烷环和烷基侧链、并有各种杂原子基团的复杂大分子化合物。其中不溶于低分子正构烷烃而溶于苯的组分称为沥青质。胶质溶于低分子正构烷烃。 一、沥青质与胶质的定义： 沥青质：石油中不溶于非极性的低分子正构烷烃而溶于苯或甲苯的物质，它是石油中分子量最大、极性最强的非烃组分。 胶质：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质。（所以要表明分离沥青质的溶剂。） 胶质的含量随分析方法的不同有相当大的差别。在我国目前是以渣油的四组分（饱和分、芳香分、胶质、沥青质）分析为准。 胶质与沥青质的特点： 外观： .胶质是深棕色至深褐色