石油及石油产品性质课件.ppt

石油及石油产品性质石油的化学组成石油的化学组成石油及油品的物理化学性质石油及油品的物理化学性质石油产品的分类及使用性能要求石油产品的分类及使用性能要求石油的一般性状颜色：绝大多数为黑色颜色：绝大多数为黑色相对密度：大多数介于相对密度：大多数介于 0.80.80.980.98之间之间气味：特殊气味气味：特殊气味流动性：流动或半流动的粘稠液体流动性：流动或半流动的粘稠液体石油的外观性质与其化学组成有关石油的外观性质与其化学组成有关石油的元素组成石油的元素组成1.1.碳和氢碳和氢占占96969999碳：碳：83838787氢：氢：111114142.2.硫、氧、氮：硫、氧、氮：S S，O O，N,N,3.3.微量元素：微量元素：金属元素：金属元素：Pb,K,Na,Ca,Fe,Ni,V Pb,K,Na,Ca,Fe,Ni,V，非金属元素：非金属元素：SiSi，P P，ClCl，I I，后两项共约后两项共约1 14 4，一般不超过，一般不超过5%5%石油中各种元素多以化合物的形式存在石油中各种元素多以化合物的形式存在石油的馏分组成石油的馏分组成原油原油蒸馏蒸馏气体气体200200汽油汽油馏分分(石石脑油油)200200350350煤柴油煤柴油馏分分(常常压瓦斯油瓦斯油AGO)AGO)350350500500润滑油滑油馏分分(减减压瓦斯油瓦斯油VGO)VGO)500500减减压渣油渣油(VR)(VR)350350常常压渣油渣油(AR)(AR)石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物1 1、烷烃、烷烃A A、气态烷烃：、气态烷烃：C C1 1C C4 4B B、液态烷烃：、液态烷烃：C C5 5C C1515 C C、固态烷烃：、固态烷烃：C C1616(蜡蜡)特点：特点：烷烃随碳原子数增大，相对分子量、沸点、烷烃随碳原子数增大，相对分子量、沸点、熔点、密度增大；熔点、密度增大；化学性质较安定，但在加热或催化剂以及光化学性质较安定，但在加热或催化剂以及光的作用下，会发生氧化、卤化、硝化、热分解以的作用下，会发生氧化、卤化、硝化、热分解以及催化脱氢、异构化等反应。

及催化脱氢、异构化等反应正丁烷的球棒模型正丁烷的球棒模型正十五烷正十五烷碳链写法碳链写法立体型正戊烷正戊烷 异戊烷异戊烷 新戊烷新戊烷C5H12正丁烷正丁烷 异丁烷异丁烷C4H10C H3C H2C H2C H3C H3C H C H3C H3分子式写法分子式写法略氢写法略氢写法烷烃的几种表示法 2、环烷烃：、环烷烃：单环单环,双环双环,多环五员环、六员环系列多环五员环、六员环系列侧链长的少环环烷烃是良好的润滑油成分侧链长的少环环烷烃是良好的润滑油成分特点：特点：环烷烃的化学性质与烷烃相似，但活泼些环烷烃的化学性质与烷烃相似，但活泼些在一定条件下同样可以发生氧化、卤化、硝化、热在一定条件下同样可以发生氧化、卤化、硝化、热分解等反应环烷烃在一定条件下能脱氢生成芳烃，分解等反应环烷烃在一定条件下能脱氢生成芳烃，是生产芳烃的重要原料是生产芳烃的重要原料3 3、芳烃：、芳烃：单环单环,双环双环,多环多环 有些多环芳烃具有荧光，这是有些油品能发出荧光有些多环芳烃具有荧光，这是有些油品能发出荧光的原因特点：特点：较稳定，侧链被氧化成有机酸，多环芳香烃较稳定，侧链被氧化成有机酸，多环芳香烃被氧化生成胶状物质，油品变质的原因之一。

被氧化生成胶状物质，油品变质的原因之一4、不饱和烃、不饱和烃 不饱和烃在原油中含量极少，主要是在二次加工过程不饱和烃在原油中含量极少，主要是在二次加工过程中产生的催化裂化产品中含有较多的不饱和烃，主中产生的催化裂化产品中含有较多的不饱和烃，主要是烯烃，也有少量二烯烃，但没有炔烃要是烯烃，也有少量二烯烃，但没有炔烃烯烃的分子结构与烷烃相似，即呈直链或直链上带支烯烃的分子结构与烷烃相似，即呈直链或直链上带支链但烯烃的碳原子间有双价键凡是分子结构中碳链但烯烃的碳原子间有双价键凡是分子结构中碳原子间含有双价键的烃称为烯烃，分子通式有原子间含有双价键的烃称为烯烃，分子通式有CnH2n、CnH2n-2等分子间有两对碳原子间为双键结合的则称等分子间有两对碳原子间为双键结合的则称为二烯烃为二烯烃特点：特点：随碳原子数增大，沸点、随碳原子数增大，沸点、熔点、密度增大；熔点、密度增大；烯烃的化学安定性差，易氧化生成胶质烯烃的化学安定性差，易氧化生成胶质v石油中的硫、氧、氮元素以非烃化合物形式存在，虽然元素的含量仅约1%-4%，但非烃化合物的含量却相当高，可达百分之十几v非烃化合物主要集中在重组分特别是渣油中。

v对石油加工、油品储存、使用性能影响很大是精制过程的去除对象石油中的非烃化合物（一）石油中的含硫化合物（一）石油中的含硫化合物1 1、含硫化合物的危害、含硫化合物的危害 腐蚀设备腐蚀设备 污染环境污染环境 影响二次加工过程（如使催化剂中毒）影响二次加工过程（如使催化剂中毒）影响油品质量影响油品质量含硫量常作含硫量常作为评价石油及油品的一价石油及油品的一项重要指重要指标原油按其含硫量可分原油按其含硫量可分为：含硫量含硫量0.5%0.5%，低硫原油；，低硫原油；含硫量含硫量0.5%0.5%2.0%2.0%，含硫原油；，含硫原油；含硫量含硫量2.0%2.0%，高硫原油高硫原油我国原油多属低硫或含硫原油我国原油多属低硫或含硫原油世界原油世界原油总产量的量的75%75%为含硫原油和高硫含硫原油和高硫原油2 2、存在形态、存在形态 硫化氢硫化氢H H2 2S S 硫醇硫醇RSHRSH 硫醚硫醚RSRRSR 二硫化物二硫化物RSSRRSSR 噻酚类噻酚类3 3、分类、分类（活性硫与非活性硫）（活性硫与非活性硫）酸性含硫化合物：酸性含硫化合物：H H2 2S S，RSHRSH、S S 中性含硫化合物：中性含硫化合物：RSR RSR，RSSRRSSR 热稳定性较高的含硫化合物：噻酚、四热稳定性较高的含硫化合物：噻酚、四氢噻酚氢噻酚4 4、含硫化合物在石油馏分中的分布、含硫化合物在石油馏分中的分布趋势：趋势：含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高而增加石油馏分沸程的升高而增加,其种类和复杂性也随着其种类和复杂性也随着馏分沸程升高而增加。

汽油馏分的硫含量最低，减馏分沸程升高而增加汽油馏分的硫含量最低，减压渣油中的硫含量最高，我国大多数原油中约有压渣油中的硫含量最高，我国大多数原油中约有70%的硫集中在减压渣油中的硫集中在减压渣油中硫醇：硫醇：主要存在于汽油馏分中，有时在煤油馏分中主要存在于汽油馏分中，有时在煤油馏分中也能发现，在也能发现，在350以上的高沸点馏分中含量极少以上的高沸点馏分中含量极少硫醇有极难闻的特殊臭味，硫醇对热不稳定；硫醇有极难闻的特殊臭味，硫醇对热不稳定；硫醚：硫醚：是石油中含量较高的硫化物，轻馏分和中间是石油中含量较高的硫化物，轻馏分和中间馏分中含量较高馏分中含量较高二硫化物：二硫化物：在石油馏分中含量很在石油馏分中含量很少，一般不超过该馏分硫含量的少，一般不超过该馏分硫含量的10%（质），而且（质），而且较多集中于低沸点馏分中较多集中于低沸点馏分中噻酚：噻酚：主要存在于石油的中间馏分和高沸点馏分中主要存在于石油的中间馏分和高沸点馏分中5、危害：、危害：Fe+H2S FeS+H2FeS+2HCL FeCL2+H2SFe+S FeS2RSH+Fe （RS)2Fe+H2硫化合物：汽油抗爆性、感铅性不良，油品安定性硫化合物：汽油抗爆性、感铅性不良，油品安定性SO2、SO3：污染大气、腐蚀设备污染大气、腐蚀设备S：催化剂中毒，铂重整：催化剂中毒，铂重整1 1、含氮化合物的危害、含氮化合物的危害 影响二次加工过程（如使催化剂中毒）影响二次加工过程（如使催化剂中毒）影响油品质量：安定性差，易生胶。

影响油品质量：安定性差，易生胶污染环境污染环境2 2、存在形态、存在形态 碱性氮化合物：吡啶，喹啉，胺等碱性氮化合物：吡啶，喹啉，胺等 中性氮化合物：吡咯，吲哚，咔唑中性氮化合物：吡咯，吲哚，咔唑（二）石油中的含氮化合物（二）石油中的含氮化合物3、分布：、分布：原油氮含量一般比硫含量低，通常在原油氮含量一般比硫含量低，通常在0.05%0.5%范围内我国原油含氮量偏高，在范围内我国原油含氮量偏高，在0.1%0.5%之间氮化合物含量随石油馏分沸点的升之间氮化合物含量随石油馏分沸点的升高而迅速增加，约有高而迅速增加，约有80%的氮集中在的氮集中在400以上的渣以上的渣油中我国大多数原油的渣油集中了约油中我国大多数原油的渣油集中了约90%的氮而煤油以前的馏分中，只有微量的氮化物存在煤油以前的馏分中，只有微量的氮化物存在石油中的含氮化合物的去除方法：石油中的含氮化合物的去除方法：酸洗可除去碱氮催化加氢精制可除去油品中的部分氮化物三）石油中的含氧化合物1、含氧化合物的危害 腐蚀设备 影响油品质量：安定性差，易氧化生胶2、存在形态酸性含氧化合物：环烷酸，芳香酸，脂肪酸，酚环烷酸，芳香酸，脂肪酸，酚石油中的酸性含氧化合物总称石油酸。

石油中的酸性含氧化合物总称石油酸中性含氧化合物：醇，酮，醛，酯，醚中性含氧化合物含量较少中性含氧化合物含量较少3、分布、分布原油中的氧含量随馏分沸点升高而增加，主要集原油中的氧含量随馏分沸点升高而增加，主要集中在高沸点馏分中，大部分富集在胶状沥青状物中在高沸点馏分中，大部分富集在胶状沥青状物质中胶状沥青状物质中的氧含量约占原油总含质中胶状沥青状物质中的氧含量约占原油总含氧量的氧量的90%95%中间馏分中间馏分(沸程沸程250400)环烷酸含量最高，环烷酸含量最高，低沸点馏分及高沸点重馏分中含量都比较低低沸点馏分及高沸点重馏分中含量都比较低环烷酸在石油酸在石油产品中的危害品中的危害对金属有腐蚀作用是润滑油氧化的催化剂，对润滑油的正常润滑有不良影响（形成环烷酸盐粘度大）大部分环烷酸在石油加工过程中可用碱洗的方法去除环烷酸可作化工产品：环烷酸可作化工产品：枕木防腐剂颜料及油漆的催干剂防锈剂（环烷酸锌）四四)胶质、沥青质胶质、沥青质石油中的非烃化合物，有很大一部分是胶状沥青状物质重质石油中可达40%-50%，其中主要是胶质，沥青质一般不超过4%-5%胶质、沥青质物质是由C、H、O、N、S等元素所组成的非烃类化合物。

天然石油中90%以上O，80%以上N，50%以上S都集中在胶状和沥青状物质中沥青青质是石油中分子量最大（是石油中分子量最大（2000-60002000-6000）、极性最）、极性最强的非的非烃组分胶胶质是石油中分子量（是石油中分子量（600-2000600-2000）及极性）及极性仅次于次于沥青青质的大分子非的大分子非烃化合物，它具有很大的多分散性化合物，它具有很大的多分散性溶解性：胶溶解性：胶质能溶于苯、三能溶于苯、三氯甲甲烷、二硫化碳、石油、二硫化碳、石油醚（低沸点（低沸点烷烃），不溶于乙醇；），不溶于乙醇；沥青青质能溶于苯、能溶于苯、三三氯甲甲烷、二硫化碳、但不溶于石油、二硫化碳、但不溶于石油醚和乙醇区和乙醇区别：能溶于正庚能溶于正庚烷的的为胶胶质；能溶于苯不溶于正庚；能溶于苯不溶于正庚烷的的为沥青青质；不溶于苯也不溶于正庚；不溶于苯也不溶于正庚烷的的为高碳高碳氢比的焦比的焦状状缩合物胶胶质、沥青青质的基本的基本结构构 以多个芳香烃组成的稠合芳香环系为核心，周围连接有若干个环烷烃，芳香烃和环烷环上都还带有若干个长度不一的正构或异构的烷基侧链，分子中还有各种硫、氮、氧的基团1 1、胶质、胶质胶质是一种很粘稠的流动性很差的液体或半固体胶质是一种很粘稠的流动性很差的液体或半固体状态的胶状物，颜色为黄色至暗褐色。

受热熔融，状态的胶状物，颜色为黄色至暗褐色受热熔融，密度密度1.01.1g/cm3，平均相对分子量约，平均相对分子量约600。