煤液化技術第四講

第四講石油及石油性質石油的形成和分類1石油的化學成分2石油的餾分組成3石油的物理性質4主要知識點：單位：鄂爾多斯職業(yè)學院主講人：周鐵橋石油的形成和分類11.1石油概述石油，也稱原油，是從地下開采的一種天然的黃色、褐色或黑色的流動或半流動的黏稠的可燃液體烴類混合物。

目前開采的石油88%被用作燃料，其它的12%作為化工業(yè)的原料。

顏色：由所含的膠質和瀝青的比例不同而引起；黏稠度：由石蠟含量的高低決定。石油的形成和分類11.2石油的特點(1)燃燒充分，熱值高。石油是熱值最高的燃料之一，容易引燃，且燃燒后基本無灰燼產生。幾種主要燃料的熱值石油的形成和分類11.2石油的特點(1)燃燒充分，熱值高。石油是熱值最高的燃料之一，容易引燃，且燃燒后基本無灰燼產生。(2)密度小，具有流動性。石油的密度約相當于煤的50%-60%；石油的流動性有利于運輸和輸送，并且有利于機械對石油的利用。(3)開采容易，成本低廉。石油地下承壓；成本約為煤的1/3。(4)用途廣泛。（工業(yè)的血液）

◎動力燃燒用

◎航天軍事用

◎日常生活用石油的形成和分類11.3石油的形成(生物成油理論)●大量史前海洋動物和藻類死亡，尸體和泥沙混合形成厚厚的沉積層；●在高溫高壓條件的長期作用下，形成油頁巖；●油頁巖退化成液態(tài)和氣態(tài)的碳氫化合物，并滲透到附近多孔的巖層中。視頻資料石油的形成和分類11.4石油的分類石油組成復雜，通常的分類方法：（1）按密度：輕質石油（相對密度<0.83）中質石油(相對密度0.83~0.89)重質石油（相對密度>0.89）特重質石油（相對密度>1.076）石油的形成和分類11.4石油的分類石油組成復雜，通常的分類方法：（2）按硫含量：低硫石油：硫含量小于0.5％為含硫石油：硫含量0.5～2.0％高硫石油：硫含量大于2.0％為（3）按蠟含量：低蠟石油：蠟含量0.5～2.5％含蠟石油：蠟含量2.5～10％高蠟石油：蠟含量大于10％石油的化學成分22.1石油的元素組成(1)主要元素：C（85~90%）和H（10％~14％），C、H占絕對優(yōu)勢，總量達到95%~99%，主要以烴類形式存在，是石油的主體；(2)少量元素：

S(0.2~0.7％)，O(0~1.5％)、N(0.1％~2％)；以化合物、膠質和瀝青質等非烴類物質形態(tài)存在；石油的化學成分22.1石油的元素組成(1)主要元素：C（85~90%）和H（10％~14％），C、H占絕對優(yōu)勢，總量達到95%~99%，主要以烴類形式存在，是石油的主體；(2)少量元素：

S(0.2~0.7％)，O(0~1.5％)、N(0.1％~2％)；以化合物、膠質和瀝青質等非烴類物質形態(tài)存在；(3)微量元素：Na、Pb、Te、Ni、V等元素，濃度約為100mg/L。<33種>石油的化學成分22.2石油的烴類組成(1)烷烴：即脂肪烴，通式CnH2n+2，是飽和烴。烷烴的密度均小于1g/cm3，皆難溶于水。常溫，常壓下：□1~4個C的烷烴為氣態(tài)；□

5~16個C的烷烴為液態(tài)；□

17個及以上C的烷烴為固態(tài)(一般稱為蠟)；石油的化學成分22.2石油的烴類組成(2)環(huán)烷烴：雙環(huán)通式CnH2n，是飽和烴，性質和烷烴相似。環(huán)上的碳原子數可以是大于3的任何數，但是由于三、四及七以上的環(huán)都不穩(wěn)定，所以石油中常見的只有環(huán)戊烷和環(huán)己烷。石油的化學成分22.2石油的烴類組成(3)芳香烴：通式CnH2n-6，是不飽和烴。●單環(huán)：石油的化學成分22.2石油的烴類組成(3)芳香烴：通式CnH2n-6，是不飽和烴?！穸喹h(huán)：聯(lián)苯三苯甲烷石油的化學成分22.2石油的烴類組成(3)芳香烴：通式CnH2n-6，是不飽和烴?！癯憝h(huán)：石油的化學成分22.2石油的烴類組成石油的化學成分22.3石油的非烴類組成(1)含硫化合物：近100種。S在石油中大部分以有機S化物形式存在，極小部分以元素S存在。

S在石油中的分布一般是隨著石油餾分沸點范圍的升高而增加，大部分S均集中在殘油中。

石油的化學成分22.3石油的非烴類組成含硫化合物對石油加工及產品質量的影響是多方面的，總的有以下幾方面：◎嚴重腐蝕設備；◎在加工過程中產生H2S及低分子硫醇等有毒氣體污染空氣；◎汽油中含有硫化物，會降低汽油的安定性；◎在氣體和各種石油餾分的催化加工中，會造成催化劑中毒。石油的化學成分22.3石油的非烴類組成(2)含氮化合物：有30多種。石油的含氮量一般隨餾分沸點升高而增加，因此，氮化物大部分以膠質、瀝青質形式存在于渣油中?！跄z質是一種粘稠的液體或半固體狀態(tài)的物質，其顏色為黃色至暗褐色，油品的顏色主要是由于膠質的存在而引起的。□瀝青質是一種黑色的、無定形脆性的固體，相對密度大于1。膠質、瀝青質在石油中含量相當可觀，約10%~50%。石油的化學成分22.3石油的非烴類組成(3)含氧化合物：石油中的含氧化合物很少，大約在千分之幾的范圍內，石油中的O大部分集中在膠質、瀝青質中。石油中的含氧化合物可分為酸性含氧化合物和中性含氧化合物兩類。酸性含氧化合物都具有強烈的腐蝕性，能腐蝕設備；中性含氧化合物也會進一步氧化，最后生成膠質，會影響油品的使用性能。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成石油蒸餾過程示意圖3.1石油的餾分組成餾分名稱沸點碳原子數化合物輕餾分石油氣<35℃1~4烷烴、環(huán)烷烴汽油35~190℃5~12中餾分煤油190~260℃12~14烷烴、環(huán)烷烴為主，含有芳烴和含S、N、O化合物。柴油260~320℃14~18重瓦斯油320~360℃重餾分潤滑油360~530℃19~25高碳數大分子量環(huán)烷烴、芳烴和含S、N、O化合物。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成(1)石油氣：（又稱煉廠氣）是石油在煉制過程中剩下的一種石油尾氣，采取加壓的措施，使其變成液體，裝在受壓容器內，又稱液化石油氣，LPG。

石油的餾分組成3液化石油氣是由碳氫化合物所組成，主要成分為丙烷、丁烷，丙烯和丁烯等。丙烷和丁烷超過60%。3.1石油的餾分組成(2)汽油：主要成分為C4～C12脂肪烴和環(huán)烴類，并含少量芳香烴和硫化物。■原油蒸餾、催化裂化、熱裂化、加氫裂化、催化重整等過程都產生汽油組分。■直餾汽油不單獨作為發(fā)動機燃料，而是將其精制、調配，有時還加入添加劑（如抗爆劑四乙基鉛）以制得商品汽油。

石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●汽油的抗爆性：指汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒的能力。車用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值高，抗爆性好。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●辛烷值：異辛烷的抗爆性較好，辛烷值定為100；正庚烷的抗爆性差，定為0。

汽油辛烷值的測定是以異辛烷和正庚烷為標準燃料，使其產生的爆震強度與試樣相同，標準燃料中異辛烷所占的體積百分數就是試樣的辛烷值。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●汽油的等級：是按辛烷值劃分的。高辛烷值汽油可以滿足高壓縮比汽油機的需要。汽油機壓縮比高，則熱效率高，可以節(jié)省燃料。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油組分，但也通過添加四乙基鉛等抗爆劑實現。

石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●汽油的標號：93#，97#。所謂的97號汽油，就是97%的異辛烷，3%的正庚烷。

汽油標號的高低只是表示汽油辛烷值的大小，應根據發(fā)動機壓縮比的不同來選擇不同標號的汽油?！鯄嚎s比在8.5－9.5之間的中檔轎車一般使用93#汽油；□壓縮比大于9.5的轎車應使用97#汽油。

石油的餾分組成33.1石油的餾分組成(3)柴油：是石油提煉后的一種油質的產物，由不同的碳氫化合物混合組成；主要成分是含10到22個碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴。輕柴油（沸點范圍約180～370℃）重柴油（沸點范圍約350～410℃）石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●著火性：高速柴油機要求柴油噴入燃燒室后迅速與空氣形成均勻的混合氣，并壓縮燃燒，因此要求燃料易于自燃。一般以十六烷值作為評價柴油自燃性的指標。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●十六烷值：十六烷值是指與柴油自燃性相當的標準燃料中所含正十六烷的體積百分數。標準燃料是用正十六烷與2-甲基萘按不同體積百分數配成的混合物。在標準條件下，將著火性質與已知十六烷值的標準燃料的著火性質相比較而測定。十六烷值高的柴油容易起動，燃燒均勻，輸出功率大；十六烷值低，則著火慢，工作不穩(wěn)定，容易發(fā)生爆震。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成●柴油標號：按凝點分級，輕柴油有10#、0#、-10#、-20#、-35#五個牌號，重柴油有10#、20#、30#三個牌號。石油的餾分組成33.1石油的餾分組成石油的餾分組成33.1石油的餾分組成(4)石腦油：一部分石油輕餾分的泛稱，主要為烷烴的C4～C6成份。我國規(guī)定餾程自30℃至220℃左右。石腦油在常溫、常壓下為無色透明或微黃色液體，有特殊氣味。石油的餾分組成3石腦油是管式爐裂解制取乙烯，丙烯，催化重整制取苯，甲苯，二甲苯的重要原料。石油的物理性質44.1概述

石油的物理性質，取決于它的化學組成。不同地區(qū)、不同層位，甚至同一層位在不同構造部位的石油，其物理性質也可明顯差別。石油的物理性質44.2顏色◎多數石油：黑色的；少數石油：淡黃色、無色、黃（深）褐色、黑綠色等?！蚍紵N＋非烴含量高，顏色深；反之，顏色淺。即：膠質、瀝青質的含量愈高，顏色愈深。石油的物理性質44.3密度◎相對密度：20℃時油品的密度與4℃時水的密度之比?！蛲辉偷牟煌s分油，隨沸點范圍升高密度增大；當沸點范圍相同時，含芳香烴愈多，密度愈大；含烷烴愈多，密度愈小。石油的物理性質44.4黏度◎一般地，石油餾分愈重、沸點愈高，黏度愈大。溫度對油品黏度