1、2022-8-51第一章第一章 石油的化学组成石油的化学组成本章的主要内容本章的主要内容：原油的一般性质与分类原油的一般性质与分类 石油的烃类组成石油的烃类组成 石油中的含硫、含氮、含氧化合物石油中的含硫、含氮、含氧化合物 石油中的微量元素石油中的微量元素 石油中的胶状沥青状物质石油中的胶状沥青状物质2022-8-52第一节第一节 原油的一般性质、元素组成、馏分原油的一般性质、元素组成、馏分组成与分类组成与分类石油是什么样，什么是石油？石油（石油（petroleum）是由拉丁语）是由拉丁语“岩石岩石”与与“油油”两个字拼写而成，是指两个字拼写而成，是指具有天然产状的碳氢化合物具有天然产状的碳氢
2、化合物的混合物的混合物，而同它是气体、液体、固体或它们的混，而同它是气体、液体、固体或它们的混合物无关。合物无关。石油的定义2022-8-531石油石油(Petroleum)：天然产状的气、液、固态的烃类混：天然产状的气、液、固态的烃类混合物。合物。2原油原油(Crude Oil)：常压下呈液态的石油基本类型之一。：常压下呈液态的石油基本类型之一。3天然气天然气(Natural Gas)：石油的主要气态类型，可溶于：石油的主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生或单独存在。原油中，与原油伴生或单独存在。4天然气液天然气液(Natural Gas Liquids)：天然气开采或处理过：天然气开采或
3、处理过程中的液态成分。程中的液态成分。5.天然焦油天然焦油(Natural Tar)：固态或半固态的石油沉积物。：固态或半固态的石油沉积物。2022-8-54有有“黑色金子黑色金子”之称。之称。n外观外观-黄色、褐色乃至黑色黄色、褐色乃至黑色 状态状态-流动、半流动、粘稠流动、半流动、粘稠一、原油的一般性质一、原油的一般性质 2022-8-55表表1-1-1 我国主要原油的一般性质我国主要原油的一般性质原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利孤岛孤岛辽河辽河中原中原新疆新疆密度密度(20),g/cm30.85540.90050.94950.92040.84660.8538运动粘度运动粘度(50),mm
4、2/s20.1983.36333.7109.010.3218.80凝点，凝点，30282173312庚烷沥青庚烷沥青质质,m%0350 常压渣油常压渣油(AR)500 减压渣油减压渣油(VR)2022-8-531n从原油直接分馏得到的馏分称为从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分直馏馏分，用来，用来表示与原油的二次加工产物的区别表示与原油的二次加工产物的区别：它基本保留：它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等 n各组分常冠以汽油、煤油、柴油或润滑油等石油各组分常
5、冠以汽油、煤油、柴油或润滑油等石油产品的名称，但应注意：产品的名称，但应注意：1.石油馏分并不是石油石油馏分并不是石油产品产品2.同一石油馏分，根据需要可加工成不同石同一石油馏分，根据需要可加工成不同石油产品。油产品。2022-8-532将原油经过常压与减压蒸馏方法得到的、原油将原油经过常压与减压蒸馏方法得到的、原油中沸点范围不同一系列馏分的质量百分分数称中沸点范围不同一系列馏分的质量百分分数称为该原油的为该原油的馏分组成馏分组成。2022-8-533表表1-1-7 原油的馏分组成原油的馏分组成,%原油名称原油名称IBP200 200350 350500500大庆大庆11.519.726.04
6、2.8胜利胜利7.517.627.547.4辽河辽河12.324.329.933.5中原中原19.425.123.232.3新疆新疆15.426.028.929.7单家寺单家寺1.711.521.265.6欢喜岭欢喜岭1.720.635.440.3印尼米纳斯印尼米纳斯11.930.224.833.1伊朗轻质伊朗轻质24.925.724.624.8阿萨巴斯卡阿萨巴斯卡016.028.056.02022-8-534n不同原油其馏分组成是不同的。从我国主要原不同原油其馏分组成是不同的。从我国主要原油的馏分组成来看，油的馏分组成来看，500的减压渣油含量较的减压渣油含量较高，多数原油的减压渣油含量高于
7、高，多数原油的减压渣油含量高于40%。n我国原油：轻馏分少，重馏分多(第五特点)2022-8-535四、原油的分类四、原油的分类 世界上原油的性质千差万别，究其根世界上原油的性质千差万别，究其根源在于其源在于其化学组成和馏分组成的不同化学组成和馏分组成的不同，即，即由由组成原油的分子大小和类型的分布不同组成原油的分子大小和类型的分布不同所致。所致。2022-8-5361、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法p第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下原油的第一关键馏分（轻关键馏分）：常压下原油的250275馏分。馏分。p第二关键馏分（重关键馏分）：通过减压蒸馏出第二关键馏分（重关键馏分）：通过减压蒸
8、馏出来的馏分，换算至常压下的来的馏分，换算至常压下的395425的馏分。的馏分。关键馏分特性分类法是将原油用关键馏分特性分类法是将原油用Hempel简易精馏装置切简易精馏装置切取取250-275和和395-425(即在残压即在残压40mm处下取得的处下取得的275-300的馏分的馏分)两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，两个轻重关键馏分，分别测定其相对密度，对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，然后根据关键对照分类标准表确定两个关键馏分的基属，然后根据关键馏分特性分类表确定原油的类别。馏分特性分类表确定原油的类别。2022-8-537表表1-1-8 关键馏分特性分类法指标关键馏分特性分类法指
9、标关键馏分关键馏分指标指标石蜡基石蜡基中间基中间基环烷基环烷基轻关键轻关键 馏分馏分API度度4033.139.9330.82510.82560.85970.86020.82120.82170.85590.8564重关键重关键 馏分馏分API度度3020.129.9200.87620.87670.93340.93400.87150.87300.92990.930615.615.6d204d15.615.6d204d2022-8-538表表1-1-9 按关键馏分特性划分的原油类别按关键馏分特性划分的原油类别原油类别原油类别轻关键馏分轻关键馏分重关键馏分重关键馏分石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡
10、基石蜡石蜡-中间基中间基石蜡基石蜡基中间基中间基中间中间-石蜡基石蜡基中间基中间基石蜡基石蜡基中间基中间基中间基中间基中间基中间基中间中间-环烷基环烷基中间基中间基环烷基环烷基环烷环烷-中间基中间基环烷基环烷基中间基中间基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基环烷基2022-8-5392、特性因数、特性因数K值分类法值分类法 特性因数特性因数K值又称值又称Waston K值或值或UOP（环球油品公司）（环球油品公司）K值，其定义如下：值，其定义如下：式中：式中：T油品中平均沸点，油品中平均沸点，Tt273.15(k)15.615.63dT 1.216K 2022-8-540根据根据K值可以对原油进行分
11、类：值可以对原油进行分类：lK值值 12.1 为石蜡基为石蜡基 lK值值 11.512.1 为中间基为中间基 lK值值 10.511.5 为环烷基为环烷基 研究表明，研究表明，K值与油品的化学组成有关，当沸点相值与油品的化学组成有关，当沸点相近时，近时，K值大小顺序为：烷烃环烷烃芳香烃。值大小顺序为：烷烃环烷烃芳香烃。它在一定程度上反映了原油的组成特性。例如通过这它在一定程度上反映了原油的组成特性。例如通过这一方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是含环一方法分类我们能知道这种原油是含烷烃多还是含环烷烃多。烷烃多。2022-8-5413、原油的商品分类法、原油的商品分类法（1）按相对密度分类按
12、相对密度分类131.5d141.5API15.615.615.615.6d原油归属原油归属轻质原油轻质原油中质原油中质原油重质原油重质原油特重原油特重原油API 3220321020100.86540.86540.93400.93401.0001.0002022-8-542（2）按含硫量分类按含硫量分类原油归属原油归属低硫原油低硫原油含硫原油含硫原油高硫原油高硫原油S/%0.50.52.02.0（3）按含蜡量分类按含蜡量分类原油归属原油归属低蜡原油低蜡原油含蜡原油含蜡原油高蜡原油高蜡原油含蜡量含蜡量/%2.52.510.010.02022-8-5434、我国采用的分类法、我国采用的分类法 我国
13、现采用关键馏分特性分类法和硫含量分类法我国现采用关键馏分特性分类法和硫含量分类法相结合的分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特性相结合的分类方法，把硫含量分类作为关键馏分特性分类法的补充。分类法的补充。2022-8-544表表1-1-10 我国若干原油的分类我国若干原油的分类原油原油 名称名称硫含量硫含量 w%轻关键馏分轻关键馏分 重关键馏分重关键馏分 类别类别大庆大庆0.100.8140.850低硫石蜡基低硫石蜡基中原中原0.520.8110.852含硫石蜡基含硫石蜡基长庆长庆0.080.8230.866低硫中间低硫中间-石蜡基石蜡基胜利胜利0.800.8320.881含硫中间基含硫中间基辽河
14、辽河0.180.8370.875低硫中间基低硫中间基孤岛孤岛2.090.8790.930含硫环烷含硫环烷-中间基中间基羊三木羊三木0.330.8830.941低硫环烷基低硫环烷基NoImageNoImage2022-8-545n同一类原油的性质具有明显的共同特点。同一类原油的性质具有明显的共同特点。n石蜡基原油一般含烷烃量超过石蜡基原油一般含烷烃量超过50%，其特点是密，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代古老的原油。于地质年代古老的原油。n环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密
15、度大，凝点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质大，凝点低，一般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油。年代较年轻的原油。2022-8-546石油石油化学化学组成组成烃类：烃类：C、H元素组成。元素组成。非烃类非烃类:C、H+S/N/O(/+其它其它)第二节第二节 石油的烃类组成石油的烃类组成一、石油的化学组成表示法一、石油的化学组成表示法 2022-8-547 目前研究石油化学组成的物理和化学的目前研究石油化学组成的物理和化学的分析方法主要有：分析方法主要有：气相色谱（简称气相色谱（简称GC）液相色谱（简称液相色谱（简称LC）质谱（简称质谱（简称MS）核磁共振（简称核磁共振（简称NMR）
16、红外光谱（简称红外光谱（简称IR）2022-8-548表示方法：1.单体化合物组成 2.烃类的族组成 3.结构族组成2022-8-5491、单体化合物组成单体化合物组成 单体化合物组成是指石油由多少种单体化合物组成的，这些单体化合物的含量分别是多少。n利用气相色谱技术仅能对利用气相色谱技术仅能对气体和汽油馏分气体和汽油馏分的单体的单体化合物组成有了比较明确的了解。化合物组成有了比较明确的了解。n对于原油中的一些对于原油中的一些生物标志物生物标志物的单体组成也有一的单体组成也有一定程度的了解。定程度的了解。2022-8-5502、烃族组成、烃族组成 由于无法用单体烃组成来了解石油的组成，因此常用
17、由于无法用单体烃组成来了解石油的组成，因此常用族族组成组成来表示石油的化学组成。如果仅限于烃类化合物，来表示石油的化学组成。如果仅限于烃类化合物，则称之为则称之为烃族组成烃族组成。n性质、结构相近的为一族，例如性质、结构相近的为一族，例如:烷烃烷烃(正构烷烃、异构烷烃正构烷烃、异构烷烃);环烷烃环烷烃(环戊烷、环己烷环戊烷、环己烷)一环、二环一环、二环-多环多环;芳烃芳烃(单环、双环、三环以上单环、双环、三环以上)2022-8-551p直馏汽油馏分的烃族组成：以烷烃、环烷烃、直馏汽油馏分的烃族组成：以烷烃、环烷烃、芳香烃含量来表示。芳香烃含量来表示。p裂化汽油的烃族组成：用烷烃、环烷烃、芳香裂
18、化汽油的烃族组成：用烷烃、环烷烃、芳香烃、烃、不饱和烃不饱和烃的含量来表示。的含量来表示。2022-8-552p煤柴油馏分和减压馏分的族组成：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）、轻芳液相色谱法：饱和烃（烷烃环烷烃）、轻芳烃、中芳烃烃、中芳烃、重芳烃、非烃组分胶质、重芳烃、非烃组分胶质质谱法：正构烷烃、异构烷烃、不同环数的环质谱法：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。烷烃、不同环数的芳烃、非烃化合物。2022-8-553p常压渣油与减压渣油的族组成：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，四组分组成：用溶剂处
19、理和液相色谱法相结合，分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质。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、六组分组成：将胶质可以进一步分为轻、中、重胶质。重胶质。八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、中、八组分组成：可以将芳香分进一步分成轻、中、重芳烃。重芳烃。2022-8-5543、结构族组成结构族组成 在较高沸点的石油馏分中，有的烃类分子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：三种基团。如下面两个化合物：2022-8-555它们的相对分子质量接近，也只有一个芳香环，按它们
20、的相对分子质量接近，也只有一个芳香环，按照族组成的分类方法，它们都属于单环芳香烃，但照族组成的分类方法，它们都属于单环芳香烃，但是由于所含的环烷环和烷基侧链结构不同，因而它是由于所含的环烷环和烷基侧链结构不同，因而它们的物理化学性质存在差别。们的物理化学性质存在差别。用用结构族组成结构族组成来描述这种混合类型化合物的结构。来描述这种混合类型化合物的结构。2022-8-556馏分看作平均分子（馏分看作平均分子（由烷基、环烷基和芳香基三种结由烷基、环烷基和芳香基三种结构单元所构成的构单元所构成的），用这些基本结构单元的含量（），用这些基本结构单元的含量（石石油馏分中三种烃各占多少油馏分中三种烃各占
21、多少?）来表示复杂分子混合物的）来表示复杂分子混合物的组成的方法就是结构族组成表示法。组成的方法就是结构族组成表示法。2022-8-557结结构构族族组组成成%CA：芳香碳数占总碳数的百分数：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：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：环烷碳数占总碳数的百分数RT：总环数：总环数RA：芳香环数：芳香环数RN：环烷环数：环烷环数2022-8-55832%（摩尔）的（摩尔）的 25%（摩尔）的（摩尔）的 43%（摩尔）的（摩尔）的 某某混混合合物物 2022-8-559CA=32%6 25%10=4.42 CN=32%4 25
22、%4 43%10=6.58 CP=32%5 25%3 43%8=5.79 CT=CA+CP+CN=4.42+5.79+6.58=16.79 CA=4.42/16.7926.3 CN=6.58/16.7939.2 CP=5.79/16.7934.5 其结构族组成可表示如下：其结构族组成可表示如下：2022-8-560RA=1 32%2 25%=0.82RN=1 30%1 25%2 43%=1.43RT=0.82 1.43=2.252022-8-561n结构族组成只表示在分子中这三种结构单元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。含量，而不涉及它们在分子中的
23、结合方式。n结构族组成广泛应用于结构族组成广泛应用于石油高沸点馏分石油高沸点馏分的组成的组成分析，可以借此表示不同原油的化学特征，并考分析，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。结构的变化规律。2022-8-562二、石油及天然气的单体烃组成二、石油及天然气的单体烃组成 1、石油气体的单体烃组成、石油气体的单体烃组成 天然气天然气 石油炼厂气石油炼厂气 石油石油气体气体 2022-8-563（1）天然气的组成）天然气的组成n是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。n
24、石油的主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生石油的主要气态类型，可溶于原油中，与原油伴生或单独存在。或单独存在。天然气的分类：天然气的分类：n油田伴生气油田伴生气：与石油共生的天然气。：与石油共生的天然气。n非伴生气非伴生气：纯气田天然气：纯气田天然气 和凝析气田天然气和凝析气田天然气。2022-8-564表表1-2-1 天然气的烃类组成天然气的烃类组成类型类型产地产地天然气烃类的组成，天然气烃类的组成，v%CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 纯气纯气 田气田气四川自流井四川自流井97.760.530.07-四川阳高寺四川阳高寺96.15
25、1.540.430.050.0690.151四川威远四川威远87.580.170.07-凝析凝析 气田气田 气气四川遂南四川遂南84.769.583.0414.13四川中坝四川中坝88.607.021.900.0240.2470.1150.057美国宾州美国宾州87.845.382.510.300.730.180.22油田油田 伴生伴生 气气大庆油田大庆油田82.765.765.882.60.4胜利油田胜利油田86.64.23.50.71.90.60.5华北油田华北油田74.3111.906.753.561.312022-8-565非伴生气非伴生气:n纯气田，甲烷纯气田，甲烷90%，C2H6、
26、C3H8、C4H10占占13v%，亦称干气。，亦称干气。n凝析气田，甲烷，凝析气田，甲烷，C2+C3+C4=10-20%，亦称湿气。，亦称湿气。n在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一些非烃在天然气中除了含有气体烃类外，还含有一些非烃气体，如：气体，如：CO2、H2S、N2、He、Ar、H2等，其中等，其中CO2和和H2S是酸性组分，对管线和设备有腐蚀作用，是酸性组分，对管线和设备有腐蚀作用，应予以脱除。应予以脱除。2022-8-566天然气水合物：天然气水合物：n天然气水合物天然气水合物(俗称俗称“可燃冰可燃冰”)是天然气与水的非是天然气与水的非化学计量型晶体化合物，主要储藏于海洋底部（低化
27、学计量型晶体化合物，主要储藏于海洋底部（低温高压），是天然气的另一种存在形式。温高压），是天然气的另一种存在形式。n据专家估计，水合物的储量是常规能源储量的两据专家估计，水合物的储量是常规能源储量的两倍，可使用近倍，可使用近100年。年。2022-8-567天然气水合物：天然气水合物：n天然气在高压低温下与水形成天然气水合物天然气在高压低温下与水形成天然气水合物（Natural Gas Hydrate）。由于形成类似雪或散冰）。由于形成类似雪或散冰的固体结晶而堵塞天然气输气管线。的固体结晶而堵塞天然气输气管线。2022-8-568n此类物种的水分子间以氢键相连形成结晶晶格此类物种的水分子间以氢
28、键相连形成结晶晶格（其孔径为（其孔径为0.50.7nm），而将气态烃分子），而将气态烃分子(Cl-C4)包于晶格内的空腔之中，形成笼形包合物。包于晶格内的空腔之中，形成笼形包合物。一个笼一个笼160-180个天然气。个天然气。n天然气水合物的结构类型有天然气水合物的结构类型有I、和和H型型3种。种。I型为立方晶体结构、型为立方晶体结构、型为菱型晶体结构、型为菱型晶体结构、H型为六方晶体结构。型为六方晶体结构。2022-8-569我国境内也有丰富的水合物储藏。据专家分析，青藏我国境内也有丰富的水合物储藏。据专家分析，青藏高原盆地和东海、南海、黄海的大陆坡及其深海，都高原盆地和东海、南海、黄海的大
29、陆坡及其深海，都可能存在体积巨大的水合物。据报道，我国的南海海可能存在体积巨大的水合物。据报道，我国的南海海域蕴藏着丰富的水合物，约域蕴藏着丰富的水合物，约7 1010m3，其能源总量大，其能源总量大约是石油储量的一半。约是石油储量的一半。2022-8-570（2）石油炼厂气的组成）石油炼厂气的组成n石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生的气石油炼厂气就是在石油加工过程中所产生的气体体，因加工过程的不同，其组成也千差万别。，因加工过程的不同，其组成也千差万别。n这些气体组成的这些气体组成的主要特点是除了含有烷烃外，主要特点是除了含有烷烃外，还含有烯烃和氢气还含有烯烃和氢气。2022-8-571表
30、表1-2-2 原油主要加工过程的炼厂气体组成（原油主要加工过程的炼厂气体组成（w%）气体组成气体组成延迟焦化延迟焦化高温裂解高温裂解催化裂化催化裂化催化重整催化重整H2 0.660.80.1683.62CH4 26.6115.34.218.55C2H6 21.233.751.033.76C3H8 18.090.2511.042.37C4H10-9.322.81.16C2H4 3.9729.87.86-C3H6 10.5514.127.64-C4H8 7.5326.6525.26-注：催化重整的气体组成为体积百分数。注：催化重整的气体组成为体积百分数。2022-8-572单体烃表示直馏汽油单体烃
31、表示直馏汽油C5-C10范围的烃；单体范围的烃；单体烃检测达烃检测达200多个，前多个，前20总含量总含量50%。2、直馏汽油馏分的单体烃组成、直馏汽油馏分的单体烃组成 2022-8-573表表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(w%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165正戊烷正戊烷7.692.898.33.53正己烷正己烷10.156.374.74.47正庚烷正庚烷12.128.775.54.41正辛烷正辛烷11.075.405.24.63正壬烷正壬烷-0.44.24正构烷烃合计正构烷烃合计
32、41.0323.4324.121.282022-8-574原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150 IBP1652-甲基戊烷甲基戊烷2.463.674.92.323-甲基戊烷甲基戊烷1.482.680.81.502-甲基己烷甲基己烷1.462.731.31.323-甲基己烷甲基己烷1.913.061.81.532-甲基庚烷甲基庚烷2.283.046.01.80异构烷烃异构烷烃 合计合计9.5915.1814.88.47续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(w%)2022-8-575在直馏汽油中：在直馏汽
33、油中：n烷烃含量占多数烷烃含量占多数:正构和支链较少正构和支链较少(具具有一个甲基有一个甲基)的烷烃是直馏汽油馏分的烷烃是直馏汽油馏分的主要成分。的主要成分。仅带一个甲基支链的异构烷烃占整个异仅带一个甲基支链的异构烷烃占整个异构烷烃的一半以上，同时甲基大多在主构烷烃的一半以上，同时甲基大多在主链的一端链的一端(2位或位或3位位)。2022-8-576原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165甲基环戊烷甲基环戊烷3.916.211.42.56环己烷环己烷5.294.353.13.13甲基环己烷甲基环己烷9.619.125.27.1
34、8二甲基环戊烷二甲基环戊烷3.282.602.52.90二甲基环己烷二甲基环己烷0.871.025.71.36环烷烃合计环烷烃合计22.9623.3017.917.13续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量(w%)2022-8-577在直馏汽油中：在直馏汽油中：n环烷烃只有环烷烃只有环戊烷系和环己烷系环戊烷系和环己烷系两类化合物两类化合物n环戊烷系中以甲基环戊烷多，环已烷系中环环戊烷系中以甲基环戊烷多，环已烷系中环已烷和甲基环已烷的含量较高。已烷和甲基环已烷的含量较高。2022-8-578续表续表1-2-3 汽油馏分中主要的单体烃含量汽油馏分中主要的单体烃含量
35、(w%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利新疆新疆大港大港沸程，沸程，IBP130IBP130IBP150IBP165苯苯-0.800.20.85甲苯甲苯0.784.981.32.67对对-二甲苯二甲苯0.490.960.5-间间-二甲苯二甲苯2.270.311.82.10邻邻-二甲苯二甲苯0.270.380.81.20芳香烃合计芳香烃合计3.817.434.66.822022-8-579n芳烃含量少，一般小于芳烃含量少，一般小于20%。n芳香烃以芳香烃以甲苯和二甲苯尤其是间甲苯和二甲苯尤其是间-二甲苯的二甲苯的含量较高含量较高，苯、对，苯、对-二甲苯及邻二甲苯及邻-二甲苯的含二甲苯的含量显著较
36、少。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。有直接的关系，因而它是重要的基础数据。2022-8-580 在原油中正构烷烃的含量一般都比较在原油中正构烷烃的含量一般都比较高，尤其是高，尤其是石蜡基的原油石蜡基的原油（如大庆和中（如大庆和中原原油）其含量就更高了。原原油）其含量就更高了。3、原油中正构烷烃的含量及分布、原油中正构烷烃的含量及分布 2022-8-581从应用的角度，重要的有机化工原料：从应用的角度，重要的有机化工原料：u碳数碳数16的正构烷烃在常温下是固态，称之的正构烷烃在常温下是固态，称之
37、为石蜡。为石蜡。从地球化学的角度：从地球化学的角度：u正构烷烃是一类与石油的成因有关的生物标正构烷烃是一类与石油的成因有关的生物标志化合物。志化合物。2022-8-582大庆原油的大庆原油的200500的馏分中单体烃以的馏分中单体烃以C19正构烷烃含量最高，占原油的正构烷烃含量最高，占原油的0.94%。2022-8-583胜利原油的胜利原油的200500的馏分中正构烷烃的馏分中正构烷烃 含量分布呈双峰形。含量分布呈双峰形。2022-8-584华北原油华北原油200500的馏分中的馏分中C23正构烷烃正构烷烃的含量最高，占原油的的含量最高，占原油的1.05%。2022-8-585200250 2
38、50300 300350 350400 400450 450500-01020304050 大庆原油大庆原油300350馏分中的正构烷烃馏分中的正构烷烃含量最高，占含量最高，占45%。2022-8-586200250 250300 300350 350400 400450 450500-051015202530胜利原油胜利原油250300以及以及350400馏分馏分中的正构烷烃含量最高。中的正构烷烃含量最高。2022-8-587200250 250300 300350 350400 400450 450500-01020304050华北原油华北原油350400馏分中的正构烷烃含馏分中的正构烷烃
39、含量最高，占量最高，占46.8%。2022-8-588三、石油的烃族组成三、石油的烃族组成 1、汽油馏分的烃族组成汽油馏分的烃族组成 气相色谱气相色谱测测定定方方法法液相色谱液相色谱苯胺点法苯胺点法2022-8-589表表1-2-4 汽油馏分的族组成（汽油馏分的族组成（m%）原油名称原油名称沸程，沸程，烷烃烷烃环烷烃环烷烃 芳香烃芳香烃大庆大庆IBP18057.040.03.0胜利胜利6018048.442.19.5孤岛孤岛IBP18029.463.07.6中原中原IBP18057.227.315.5辽河辽河IBP18044.042.413.6伊朗，轻质伊朗，轻质4020057.925.816
40、.3美国得克萨斯美国得克萨斯80180473320美国宾夕法尼亚美国宾夕法尼亚60180702282022-8-590在直馏汽油馏分中：在直馏汽油馏分中：n烷烃含量范围在烷烃含量范围在3070%；n环烷烃含量范围在环烷烃含量范围在2060%；n芳烃含量一般在芳烃含量一般在20%以下。以下。n石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，环烷基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。烃与环烷烃的含量差不多。n一般随着沸点的升高，芳香烃的含量逐渐增加。一般随着沸点的升高，芳香烃的含量逐渐增加。202
41、2-8-5912、柴油馏分及减压馏分的烃族组成柴油馏分及减压馏分的烃族组成 测测定定方方法法液相色谱液相色谱质谱质谱2022-8-592表表1-2-5 减压馏分的族组成减压馏分的族组成(m%)原油名称原油名称沸程，沸程，饱和烃饱和烃 轻芳烃轻芳烃中芳烃中芳烃 重芳烃重芳烃胶质胶质大庆大庆35040086.57.52.12.40.740045084.08.62.12.71.645050076.29.93.83.23.7羊三木羊三木35040056.024.48.93.24.040045057.819.48.95.44.945050061.48.68.66.67.2双喜岭双喜岭35040054.2
42、22.710.54.93.040045057.317.39.47.45.045050059.012.49.18.89.02022-8-593表表1-2-6 大庆大庆200500馏分的烃族组成馏分的烃族组成(m%)沸点范围沸点范围 200250250300300350350400400 450450 500烷烃烷烃55.762.064.563.152.844.7 正构烷烃正构烷烃32.640.245.141.123.715.7 异构烷烃异构烷烃23.121.819.422.029.129.0环烷烃环烷烃36.627.625.624.833.239.0 一环环烷一环环烷25.618.217.111
43、.813.617.4 二环环烷二环环烷9.76.95.76.88.410.6 三环环烷三环环烷1.32.52.82.65.37.3芳香烃芳香烃7.749.911.813.815.9 单环芳烃单环芳烃5.26.66.86.57.89.0 双环芳烃双环芳烃2.53.62.53.23.33.8 三环芳烃三环芳烃00.20.61.51.41.62022-8-594表表1-2-7 不同原油不同原油400450馏分的烃族组成馏分的烃族组成(m%)原油名称原油名称大庆大庆胜利胜利华北华北中原中原羊三木羊三木烷烃烷烃52.827.538.849.10.8 正构烷烃正构烷烃23.713.931.430.20 异
44、构烷烃异构烷烃29.113.67.418.90.8环烷烃环烷烃33.245.643.831.551.9 一环环烷烃一环环烷烃13.67.45.69.91.6 二环环烷烃二环环烷烃8.47.55.35.410.9 三环环烷烃三环环烷烃5.38.86.93.617.1 四环环烷烃四环环烷烃3.319.423.512.418.7芳香烃芳香烃13.820.615.415.842.2 单环芳烃单环芳烃7.89.56.88.314.6 双环芳烃双环芳烃3.36.24.74.312.1噻吩噻吩0.20.40.30.21.0胶质胶质-5.91.73.44.12022-8-595n柴油馏分柴油馏分（碳数在（碳数
45、在C10-C20）:烷烃烷烃+环烷烃为环烷烃为主主；环烷烃和芳香烃以；环烷烃和芳香烃以单环和双环单环和双环为主，三环为主，三环及三环以上的环烷烃和芳香烃的含量明显减少及三环以上的环烷烃和芳香烃的含量明显减少 n高沸点馏分高沸点馏分-减压瓦斯减压瓦斯(C20C35):烷烃烷烃+环烷烃环烷烃为主为主，在烃分子中碳原子数目更多，在烃分子中碳原子数目更多，高环数含高环数含量更多，而且环的侧链数更多或更长量更多，而且环的侧链数更多或更长。2022-8-596n石蜡基石蜡基（大庆和中原）原油：烷烃含量高达（大庆和中原）原油：烷烃含量高达50%左右，而芳烃含量仅左右，而芳烃含量仅15%左右；左右；n环烷基环
46、烷基（羊三木）原油：几乎不含烷烃，而芳（羊三木）原油：几乎不含烷烃，而芳烃含量高达烃含量高达42.2%；n中间基中间基（胜利和华北）原油烃族组成介于石蜡（胜利和华北）原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。基与环烷基之间。2022-8-5973、减压渣油的族组成、减压渣油的族组成 减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质减压渣油是原油中沸点最高、相对分子质量最大、非烃化合物含量最高的部分。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
47、。分，称之为减压渣油的四组分组成。2022-8-598表表1-2-8 减压渣油的四组分组成减压渣油的四组分组成(m%)原油名称原油名称饱和分饱和分芳香分芳香分胶质胶质C7-沥青质沥青质大庆大庆40.832.226.95006117223.13.22022-8-5104n%CP在在60%左右，左右，%CN在在25%左右，左右，%CA在在12%左右，说明在左右，说明在 200500馏分的平均结馏分的平均结构中烷基碳占主体。构中烷基碳占主体。nRA和和RN随着沸点的升高而增加。随着沸点的升高而增加。2022-8-5105表表1-2-11 不同原油不同原油350500馏分的结构族组成馏分的结构族组成原
48、油名称原油名称CP%CN%CA%RN RA 大庆大庆70.120.29.71.020.40胜利胜利62.425.112.51.500.56孤岛孤岛50.532.017.52.200.80中原中原74.515.99.60.800.43辽河辽河62.523.514.01.410.62新疆新疆64.029.46.61.800.32阿拉伯中质阿拉伯中质 53.326.320.41.11.2科威特科威特55.424.719.90.90.82022-8-5106n石蜡基原油石蜡基原油(大庆和中原原油大庆和中原原油)的的%CP显著较高，显著较高，而而%CN和和%CA较低；较低；RA和和RN也较低。也较低。n
49、环烷环烷-中间基原油中间基原油(如孤岛原油如孤岛原油)的的%CP较低，较低，而而%CN和和%CA较高；较高；RA和和RN也较高。也较高。n中间基原油中间基原油(如胜利、华北、辽河原油如胜利、华北、辽河原油)的的%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原油和环烷介于石蜡基原油和环烷基原油之间。基原油之间。2022-8-5107表表1-2-12 减压渣油的平均结构参数减压渣油的平均结构参数原油名称原油名称fA fN fP RN RA 大庆大庆0.160.110.732.33.0胜利胜利0.220.170.613.13.2孤岛孤岛0.290.230.484.34.9科威特科威特0.330.150
50、.523.05.0阿拉伯轻质阿拉伯轻质0.310.230.464.03.3委内瑞拉委内瑞拉0.350.140.515.02.5阿萨巴斯卡阿萨巴斯卡0.300.240.462.52.02022-8-5108n大庆的大庆的fN、fA、RA、RN最小，最小，fP最大，而孤岛最大，而孤岛的的fN、fA、RA、RN最大，最大，fP最小。最小。n国外几种重质原油的减压渣油的结构参数与孤国外几种重质原油的减压渣油的结构参数与孤岛减压渣油具有相似的分布规律。岛减压渣油具有相似的分布规律。n总体而言，这些结构参数能够表征减压渣油的总体而言，这些结构参数能够表征减压渣油的平均化学属性。平均化学属性。2022-8-
