認(rèn)識(shí)石油天然氣ppt課件

1、1第二章第二章 石油天然氣及其產(chǎn)品石油天然氣及其產(chǎn)品在第一章，我們介紹了石油工業(yè)的發(fā)展歷程，石油工業(yè)在當(dāng)今世界在第一章，我們介紹了石油工業(yè)的發(fā)展歷程，石油工業(yè)在當(dāng)今世界起著舉足輕重的地位和作用。起著舉足輕重的地位和作用。石油被譽(yù)為工業(yè)的血液，當(dāng)今工業(yè)是以石油為原料來衍生各種產(chǎn)品石油被譽(yù)為工業(yè)的血液，當(dāng)今工業(yè)是以石油為原料來衍生各種產(chǎn)品的。我們已處在石油產(chǎn)品無處不在的時(shí)代。的。我們已處在石油產(chǎn)品無處不在的時(shí)代。2.1 2.1 認(rèn)識(shí)石油天然氣認(rèn)識(shí)石油天然氣2.2 2.2 石油天然氣的產(chǎn)品石油天然氣的產(chǎn)品22.1 2.1 認(rèn)識(shí)石油天然氣認(rèn)識(shí)石油天然氣認(rèn)識(shí)石油天然氣，既是找油采油的基礎(chǔ)，也是煉油的基礎(chǔ)

2、。它是石油認(rèn)識(shí)石油天然氣，既是找油采油的基礎(chǔ)，也是煉油的基礎(chǔ)。它是石油科技的研究對(duì)象?？萍嫉难芯繉?duì)象。2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)2.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)3石油的概念石油的概念石油（石油（Petroleum)Petroleum)廣義上講，石油指氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的以烴類為主的廣義上講，石油指氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的以烴類為主的混合物，具天然產(chǎn)狀。石油包括原油和天然氣?；旌衔?，具天然產(chǎn)狀。石油包括原油和天然氣。狹義上講，石油指原油（狹義上講，石油指原油（Crude OilCrude Oil），即采至地表的

3、），即采至地表的液態(tài)石油。液態(tài)石油。烴類（烴類（Hydrocarbons)Hydrocarbons)由碳和氫兩種原子構(gòu)成的化合物。由碳和氫兩種原子構(gòu)成的化合物。2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物4烴類有三個(gè)突出的特點(diǎn)：烴類有三個(gè)突出的特點(diǎn)： 1 1、石油中含有大大小小差別懸殊的烴類化合物。、石油中含有大大小小差別懸殊的烴類化合物。2 2、由于碳和氫原子排列的方式不同，構(gòu)成了許許多多結(jié)構(gòu)形式不同的烴，大概、由于碳和氫原子排列的方式不同，構(gòu)成了許許多多結(jié)構(gòu)形式不同的烴，大概分為三類：即烷烴（命名）分為三類：即烷烴（命名） 、環(huán)烷烴（命名）、環(huán)烷烴（命名） 、芳香烴。、芳香

4、烴。 3 3、當(dāng)石油、當(dāng)石油“大家庭大家庭”所處的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，石油所處的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，石油“大家庭大家庭”中烴的成員就會(huì)中烴的成員就會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)產(chǎn)生新的原來石油中少見的烴分子，如烯烴、炔烴等。發(fā)生變化，同時(shí)產(chǎn)生新的原來石油中少見的烴分子，如烯烴、炔烴等。2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物52.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物由碳和氫兩種元素所組成，通式為由碳和氫兩種元素所組成，通式為CnH2n+2 CnH2n+2 的一類化合物，是飽和烴。的一類化合物，是飽和烴。常溫壓下，常溫壓下，C1-4C1-4是氣態(tài)，是氣態(tài)，C5-16C5-16是

5、液態(tài)，是液態(tài)，C16C16以上是固態(tài)。以上是固態(tài)。由于分子中碳原子的聯(lián)結(jié)順序和方式不同，烷烴存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。由于分子中碳原子的聯(lián)結(jié)順序和方式不同，烷烴存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。正丁烷，熔點(diǎn)正丁烷，熔點(diǎn)-138.4-138.4，沸點(diǎn)，沸點(diǎn)-0.5，相對(duì)密度，相對(duì)密度0.5788異丁烷，熔點(diǎn)異丁烷，熔點(diǎn)-159.6-159.6，沸點(diǎn)，沸點(diǎn)-11.7，相對(duì)密度，相對(duì)密度0.557烷烴62.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物分子中碳原子以單鍵相連成鏈狀分子中碳原子以單鍵相連成鏈狀無支鏈者稱正烷烴，有支鏈者稱異無支鏈者稱正烷烴，有支鏈者稱異烷烴烷烴烷烴72.1.1 2.1.1 石油中的烴

6、類化合物石油中的烴類化合物烷烴對(duì)許多化學(xué)試劑是不活潑的。它烷烴對(duì)許多化學(xué)試劑是不活潑的。它不和一般的氧化劑和還原劑發(fā)生反應(yīng)。不和一般的氧化劑和還原劑發(fā)生反應(yīng)。由于碳和氫的電負(fù)性相當(dāng)接近，烷烴由于碳和氫的電負(fù)性相當(dāng)接近，烷烴分子中的碳?xì)渲话l(fā)生輕微的極化，結(jié)分子中的碳?xì)渲话l(fā)生輕微的極化，結(jié)果，它一般不受堿的影響。烷烴分子果，它一般不受堿的影響。烷烴分子中也沒有未共享電子以提供被酸進(jìn)攻中也沒有未共享電子以提供被酸進(jìn)攻的位置。因此，烷烴通常是不活潑的。的位置。因此，烷烴通常是不活潑的。烷烴8烷烴的主要反應(yīng)是鹵代和燃燒。在高溫缺氧的條件下可以發(fā)生熱裂反應(yīng)，斷裂為烷烴的主要反應(yīng)是鹵代和燃燒。在高溫缺氧的條

7、件下可以發(fā)生熱裂反應(yīng)，斷裂為分子量較小的烷、烯并生成氫。分子量較小的烷、烯并生成氫。 2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物烷烴9鹵代反應(yīng)是自由基反應(yīng)，包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終結(jié)的連鎖反應(yīng)。以甲烷鹵代反應(yīng)是自由基反應(yīng)，包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終結(jié)的連鎖反應(yīng)。以甲烷的氯代為例：的氯代為例： 2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物烷烴102.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物烷烴11烷烴的系統(tǒng)命名法烷烴的系統(tǒng)命名法(IUPAC (IUPAC 法法) )如下：如下： （1 1） 選擇一個(gè)最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈，視作母體，按主鏈所含碳原子數(shù)稱為

8、某烷。選擇一個(gè)最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈，視作母體，按主鏈所含碳原子數(shù)稱為某烷。 （2 2） 把側(cè)鏈作為取代基，從距離取代基最近的一端開始依次用把側(cè)鏈作為取代基，從距離取代基最近的一端開始依次用1,2,31,2,3等阿拉伯等阿拉伯?dāng)?shù)字給主鏈碳原子編號(hào)，把取代基的位次和名稱寫在母體名稱之前。表示取代基位數(shù)字給主鏈碳原子編號(hào)，把取代基的位次和名稱寫在母體名稱之前。表示取代基位次的阿拉伯?dāng)?shù)字和漢字之間要加一短橫。次的阿拉伯?dāng)?shù)字和漢字之間要加一短橫。 （3 3） 同一主鏈上如有幾個(gè)相同的取代基，取代基的位次號(hào)數(shù)應(yīng)逐個(gè)注明，阿拉同一主鏈上如有幾個(gè)相同的取代基，取代基的位次號(hào)數(shù)應(yīng)逐個(gè)注明，阿拉伯?dāng)?shù)字之間用伯?dāng)?shù)字之間

9、用“，”隔開。取代基的個(gè)數(shù)用二、三、四隔開。取代基的個(gè)數(shù)用二、三、四等中文數(shù)字表示。如果等中文數(shù)字表示。如果含有幾個(gè)不同的取代基，按含有幾個(gè)不同的取代基，按“次序規(guī)則次序規(guī)則”依次列出，小的取代基寫在前面，大的取依次列出，小的取代基寫在前面，大的取代基寫在后面。代基寫在后面。 （4 4） 如有等長(zhǎng)碳鏈均可作為主鏈時(shí)，應(yīng)選擇取代基較多的為主鏈。如有等長(zhǎng)碳鏈均可作為主鏈時(shí)，應(yīng)選擇取代基較多的為主鏈。 （5 5） 如側(cè)鏈還有取代基，從與主鏈相連的碳原子開始，把側(cè)鏈的碳原子依次編如側(cè)鏈還有取代基，從與主鏈相連的碳原子開始，把側(cè)鏈的碳原子依次編號(hào)。側(cè)鏈上取代基的位置就由這個(gè)編號(hào)所得的號(hào)數(shù)來表示。把這個(gè)取

10、代基的位置號(hào)號(hào)。側(cè)鏈上取代基的位置就由這個(gè)編號(hào)所得的號(hào)數(shù)來表示。把這個(gè)取代基的位置號(hào)數(shù)和名稱寫在側(cè)鏈位置的后面和側(cè)鏈名稱的前面。數(shù)和名稱寫在側(cè)鏈位置的后面和側(cè)鏈名稱的前面。 2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物烷烴122.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物組成烴分子的碳原子相互連接成環(huán)狀的，叫環(huán)烴，在環(huán)烴分子中，碳原子之間組成烴分子的碳原子相互連接成環(huán)狀的，叫環(huán)烴，在環(huán)烴分子中，碳原子之間全是單鍵相互結(jié)合的叫環(huán)烷烴，也叫飽和脂環(huán)烴。全是單鍵相互結(jié)合的叫環(huán)烷烴，也叫飽和脂環(huán)烴。由三個(gè)、四個(gè)碳原子組成的環(huán)烷烴，環(huán)的穩(wěn)定性較差，在一些試劑的作用下易由三個(gè)

11、、四個(gè)碳原子組成的環(huán)烷烴，環(huán)的穩(wěn)定性較差，在一些試劑的作用下易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。五個(gè)以上碳原子構(gòu)成的環(huán)較穩(wěn)定。石油中多為五員環(huán)和六員環(huán)。發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。五個(gè)以上碳原子構(gòu)成的環(huán)較穩(wěn)定。石油中多為五員環(huán)和六員環(huán)。這些環(huán)烷烴的性質(zhì)與飽和鏈烴相似。這些環(huán)烷烴的性質(zhì)與飽和鏈烴相似。 環(huán)烷烴132.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物環(huán)烷烴的通式為環(huán)烷烴的通式為CnH2nCnH2n，它們與相應(yīng)的烯烴屬同分異構(gòu)體。在環(huán)烷烴中，目前，它們與相應(yīng)的烯烴屬同分異構(gòu)體。在環(huán)烷烴中，目前使用較多的是環(huán)己烷，常用為使用較多的是環(huán)己烷，常用為樹脂樹脂的有機(jī)溶劑以及制的有機(jī)溶劑以及制尼龍尼龍-6-6的原料。的

12、原料。環(huán)烷烴14（一）環(huán)烷烴的物理性質(zhì)（一）環(huán)烷烴的物理性質(zhì)環(huán)烷烴的物理性質(zhì)與烷烴相似，在常溫下，小環(huán)環(huán)烷烴是氣體，常見環(huán)環(huán)烷烴是液環(huán)烷烴的物理性質(zhì)與烷烴相似，在常溫下，小環(huán)環(huán)烷烴是氣體，常見環(huán)環(huán)烷烴是液體，大環(huán)環(huán)烷烴呈固態(tài)。環(huán)烷烴和烷烴都不溶于體，大環(huán)環(huán)烷烴呈固態(tài)。環(huán)烷烴和烷烴都不溶于水水。由于環(huán)烷烴分子中單鍵旋轉(zhuǎn)受到一定的限制，分子運(yùn)動(dòng)幅度較小，具有一定的對(duì)稱由于環(huán)烷烴分子中單鍵旋轉(zhuǎn)受到一定的限制，分子運(yùn)動(dòng)幅度較小，具有一定的對(duì)稱性和剛性。因此，環(huán)烷烴的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和比重都比同碳數(shù)烷烴高。性和剛性。因此，環(huán)烷烴的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)和比重都比同碳數(shù)烷烴高。2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油

13、中的烴類化合物環(huán)烷烴15（二）環(huán)烷烴的（二）環(huán)烷烴的化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)常見環(huán)、中環(huán)和大環(huán)環(huán)烷烴較穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)與鏈狀烷烴相似，與強(qiáng)酸（如常見環(huán)、中環(huán)和大環(huán)環(huán)烷烴較穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)與鏈狀烷烴相似，與強(qiáng)酸（如硫酸硫酸）、）、強(qiáng)堿（如強(qiáng)堿（如氫氧化鈉氫氧化鈉）、強(qiáng)）、強(qiáng)氧化氧化劑（如高劑（如高錳錳酸鉀）等試劑都不發(fā)生反應(yīng)，在高溫或光酸鉀）等試劑都不發(fā)生反應(yīng)，在高溫或光照下能發(fā)生自由基照下能發(fā)生自由基取代反應(yīng)取代反應(yīng)；小環(huán)環(huán)烷烴環(huán)；小環(huán)環(huán)烷烴環(huán)丙烷丙烷和環(huán)和環(huán)丁烷丁烷不穩(wěn)定不穩(wěn)定, ,除可以發(fā)生自由基除可以發(fā)生自由基取代反應(yīng)，易開環(huán)發(fā)生取代反應(yīng)，易開環(huán)發(fā)生加成反應(yīng)加成反應(yīng)。2.1.1 2.1.1 石油中的

14、烴類化合物石油中的烴類化合物環(huán)烷烴16芳香烴：分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴類，芳香烴：分子中含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴類，簡(jiǎn)稱芳烴，屬于不飽和烴。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱芳烴，屬于不飽和烴。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)，可分為三類：可分為三類：A A、單環(huán)芳烴，分子中只含一個(gè)苯環(huán)的芳烴。、單環(huán)芳烴，分子中只含一個(gè)苯環(huán)的芳烴。如苯、甲苯、二甲苯等，具有特殊的芳香味。如苯、甲苯、二甲苯等，具有特殊的芳香味。B B、稠環(huán)芳烴。兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)分別、稠環(huán)芳烴。兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)分別共用兩個(gè)相鄰的碳原子而成的芳烴。如萘、共用兩個(gè)相鄰的碳原子而成的芳烴。如萘、蒽、菲。蒽和菲互為同分異構(gòu)體。蒽、菲。蒽和菲互為同分異構(gòu)體。C

15、 C、多環(huán)芳烴。含兩個(gè)以上的苯環(huán)。、多環(huán)芳烴。含兩個(gè)以上的苯環(huán)。 2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物芳香烴17芳香烴主要來源于煤焦油和石油。芳香烴不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。芳香烴主要來源于煤焦油和石油。芳香烴不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。芳香烴一般比水輕；沸點(diǎn)隨分子量的增加而升高。芳香烴一般比水輕；沸點(diǎn)隨分子量的增加而升高。芳香烴易起取代反應(yīng)，在一定條件下也能起加成反應(yīng)。如苯跟氯氣在芳香烴易起取代反應(yīng)，在一定條件下也能起加成反應(yīng)。如苯跟氯氣在鐵催化劑條件下生成氯苯和氯化氫，在光照下則發(fā)生加成反應(yīng)生成六鐵催化劑條件下生成氯苯和氯化氫，在光照下則發(fā)生加成反應(yīng)生成六氯化苯氯化苯(C

16、6H6Cl6)(C6H6Cl6)。芳香烴主要用于制藥、染料等工業(yè)。芳香烴主要用于制藥、染料等工業(yè)。 2.1.1 2.1.1 石油中的烴類化合物石油中的烴類化合物芳香烴182.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)一、原油的化學(xué)成分一、原油的化學(xué)成分19組成石油的元素CHSNO主要主要次要次要微量微量鎳、釩、鐵、銅等金屬元素?zé)N類烴類非非烴烴類類97%-99%2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)202.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)21石油中的非烴化合物含硫化合物含硫化合物含氮化合物含氮化合物含氧化合物含氧化合物膠質(zhì)膠質(zhì)瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)著色能力強(qiáng)2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原

17、油的性質(zhì)222.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)232.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)242.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)252.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)262.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)272.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)28三、原油的物理性質(zhì)三、原油的物理性質(zhì)2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)29三、原油的物理性質(zhì)三、原油的物理性質(zhì)2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)30三、原油的物理性質(zhì)三、原油的物理性質(zhì)2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)31三、原油的物理性質(zhì)三、原油的物理性質(zhì)2.1.2

18、2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)32四、重質(zhì)油2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)我國(guó)在我國(guó)在1515個(gè)大中型含油氣盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)，規(guī)模大，成帶分布，從中元古界個(gè)大中型含油氣盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)，規(guī)模大，成帶分布，從中元古界到下第三系均有。到下第三系均有。33四、重質(zhì)油2.1.2 2.1.2 原油的性質(zhì)原油的性質(zhì)342.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)天然氣的概念天然氣的概念廣義的天然氣是指存在于自然界的一切氣體。根據(jù)其存在環(huán)境可將天然氣分廣義的天然氣是指存在于自然界的一切氣體。根據(jù)其存在環(huán)境可將天然氣分為為8 8類：大氣；地表沉積物中氣；沉積巖中的氣；海洋中溶解氣；變質(zhì)巖中氣；

19、類：大氣；地表沉積物中氣；沉積巖中的氣；海洋中溶解氣；變質(zhì)巖中氣；巖漿巖中氣；地幔排出氣；宇宙氣。巖漿巖中氣；地幔排出氣；宇宙氣。狹義的天然氣，指與油氣田有關(guān)的以烴類為主的可燃?xì)怏w。狹義的天然氣，指與油氣田有關(guān)的以烴類為主的可燃?xì)怏w。352.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)362.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)372.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)天然氣的化學(xué)組成天然氣的化學(xué)組成 氣（油）藏中天然氣的主要成分是烴類，通常甲烷占優(yōu)勢(shì)，并有數(shù)量不等氣（油）藏中天然氣的主要成分是烴類，通常甲烷占優(yōu)勢(shì)，并有數(shù)量不等的重?zé)N氣（的重?zé)N氣（C2+C2+）。但在某些石油伴生氣（氣頂氣和油溶氣）中，重?zé)N氣含量）。但在某些石油伴生氣（氣頂氣和油溶氣）中，重?zé)N氣含量可以超過甲烷。非烴氣在絕大多數(shù)氣藏氣中為次要組成，但在某些氣藏中可可以超過甲烷。非烴氣在絕大多數(shù)氣藏氣中為次要組成，但在某些氣藏中可以成為主要組成，形成以成為主要組成，形成N2N2氣藏、氣藏、CO2CO2氣藏、氣藏、H2SH2S氣藏等。氣藏等。382.1.3 2.1.3 天然氣的性質(zhì)天然氣的性質(zhì)烴類組成烴類組成天然氣的烴類組成一般以甲烷為主，重?zé)N氣為次。重?zé)N氣以天然氣的烴類組成一般以甲烷為主，重?zé)N氣為次。重?zé)N氣以C2H6C2H6和和C3H