储运油料学绪论和第一章课件.ppt

1、2023-2-8储储 运运 油油 料料 学学Storage&Transportation of Petroleum 2023-2-8课程目标课程目标o 储运油料学储运油料学是油气储运专业的一门专业基础课。是油气储运专业的一门专业基础课。o 本课程是油气储运专业的本课程是油气储运专业的限选课限选课，对于将从事炼油厂，对于将从事炼油厂中油品调和的质量管理以及石油产品运输、销售工作中油品调和的质量管理以及石油产品运输、销售工作者，则应作为必修课程。者，则应作为必修课程。o 本课程主要学习与石油和石油产品储存、运输有密切本课程主要学习与石油和石油产品储存、运输有密切关系的原油和燃料、润滑油、润滑脂等石

2、油产品的性关系的原油和燃料、润滑油、润滑脂等石油产品的性质、组成、质量标准及在储存、运输过程中的质量管质、组成、质量标准及在储存、运输过程中的质量管理和安全管理等知识理和安全管理等知识。2023-2-8课程学习要求课程学习要求本课程以无机化学、物理化学和热工学等为先修课。本课程以无机化学、物理化学和热工学等为先修课。通过本课程学习，要求掌握与石油储运有关的石油和通过本课程学习，要求掌握与石油储运有关的石油和石油产品有关知识。重点是原油的特性；发动机燃料石油产品有关知识。重点是原油的特性；发动机燃料和发动机润滑油等石油产品的化学组成、理化性质、和发动机润滑油等石油产品的化学组成、理化性质、使用要

3、求、质量标准以及影响质量的主要因素；主要使用要求、质量标准以及影响质量的主要因素；主要石油炼制过程及其产品的特点；并掌握石油储存、运石油炼制过程及其产品的特点；并掌握石油储存、运输中保持油品质量及处理油品变质等问题的知识。输中保持油品质量及处理油品变质等问题的知识。2023-2-8 石油是什么？石油是什么？o 石油（石油（Petroleum）是一种从地下深处开采出来的呈黄色、是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存（从石褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存（从石油的外观、来源、最基本特性）油的外观、来源、最基本特性）o 石油是由远古海洋或湖泊中的生

4、物在地下经过漫长的地球石油是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物（从地球化化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物（从地球化学角度）学角度）o 石油工业经过石油工业经过100多年发展以后，对多年发展以后，对“石油石油”才有了比较才有了比较科学的命名（科学的命名（1983年，第年，第11届世界石油大会）届世界石油大会）2023-2-8 石油是什么？石油是什么？1983年年第第11届世界石油大会届世界石油大会正式提出正式提出对石油、原油、天然气等名词的定对石油、原油、天然气等名词的定义：义：石油石油(Petroleum)：指气态、液态和固态的烃类混合

5、物，具有天然性状：指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状原油原油(Crude Oil)：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）天然气天然气(Natural Gas)：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于原油中层条件下溶解于原油中 因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的原油、天然气、伴生气、凝析油等原油、天然气、伴生气、凝析油等（石油的广义概念）（

6、石油的广义概念）2023-2-8o 石油是从地下开采出来的油状可燃液体，未经加工的石油称为原油。原油经炼制加工后得到的石油产品简称为油品。o 石油通常是流动或半流动状的粘稠液体，绝大多数石油是黑色的，但也有暗黑、暗绿、暗褐，甚至赤褐、浅黄色乃至无色；绝大多数石油的相对密度介于0.80-0.98之间，也有个别大于1.02和低于0.71的；有的石油50运动粘度为1.46mm2/s，有的却高达20392mm2/s；多数石油具有浓烈的气味，主要原因是油中含有臭味的含硫化合物。2023-2-8o 教材：教材：储运油料学储运油料学 第二版，第二版，王从岗、张艳梅，王从岗、张艳梅，石油大学出版石油大学出版社

7、社，2006；o 主要参考资料：主要参考资料：1.石油炼制工程石油炼制工程第三版，林世雄第三版，林世雄 石油工业出版社石油工业出版社 2000年年 2.石油商品学石油商品学（上、下册）石油工业出版社（上、下册）石油工业出版社 1984年年 3.炼油厂油品储运技术与管理炼油厂油品储运技术与管理 中国石化出版社中国石化出版社 2023-2-8本课程的特点及学习要求本课程的特点及学习要求涉及内容广泛；涉及内容广泛；叙述性内容多；叙述性内容多；基本概念多；基本概念多；油品标准更新快。油品标准更新快。针对以上特点针对以上特点,学习时应注意：学习时应注意：搞清基本概念；搞清基本概念；重视实践资料、数据重视

8、实践资料、数据,学会使用归纳法；学会使用归纳法；及时复习、小结及时复习、小结,系统规律化。系统规律化。2023-2-8希望我们共同努力希望我们共同努力圆满完成本课程的教与学圆满完成本课程的教与学!欢迎提出宝贵意见或建议！欢迎提出宝贵意见或建议！2023-2-8请与我联系：请与我联系：T-E-L：15927951840Address:石油工程学院储运系石油工程学院储运系E-Mail：2023-2-8第一章第一章 石油的化学组成石油的化学组成 第一节第一节 石油的一般性状、石油的一般性状、元素组成、馏分组成元素组成、馏分组成 2023-2-8一、石油的一般性状一、石油的一般性状 1颜色及密度颜色及

9、密度 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体 多数原油的密度集中在多数原油的密度集中在800980kg/m3之间，但也有个别原油的密之间，但也有个别原油的密度在度在1020kg/m3以上或以上或710kg/m3以下以下 2我国主要原油的特点我国主要原油的特点 大多数原油的相对密度（大多数原油的相对密度（d204）（0.86，0.95），属较重原油；），属较重原油；凝点凝点(CP)高，含蜡量高；高，含蜡量高；含硫量较低含硫量较低含氮量偏高，大部分原油含氮量偏高，大部分原油N0.3%(质量分数质量分数)2023-2-8二二、石油的元素组

10、成石油的元素组成8387%1114%石油主要由石油主要由C、H、S、N、O五种元素组成（质量分数）五种元素组成（质量分数）石油中还含有微量的石油中还含有微量的Fe、Ni、Cu、V、As、Cl、P、Si等等元素元素石油中的主要元素是石油中的主要元素是C、H2023-2-8o 上述各元素都以有机化合物的形式存在于石油中，现已上述各元素都以有机化合物的形式存在于石油中，现已确定，组成石油的有机化合物分为确定，组成石油的有机化合物分为C C、H H元素构成的元素构成的烃类烃类化合物化合物和含有和含有S S、N N、O O等元素的等元素的非烃类化合物非烃类化合物两大类。两大类。o 石油中的非碳氢原子称为

11、杂原子。与国外原油相比，我石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国原油的含硫（国原油的含硫（S S）低、含氮量（）低、含氮量（N N）高。）高。2023-2-82023-2-82023-2-8特特 点：点：我国主要油区原油的凝点及蜡含量较高、庚烷沥我国主要油区原油的凝点及蜡含量较高、庚烷沥青质含量较低、相对密度大多在青质含量较低、相对密度大多在0.850.95之间，属之间，属于较（偏）重的常规原油。于较（偏）重的常规原油。2023-2-8三、石油的馏分组成三、石油的馏分组成1.馏分馏分：是指用蒸馏的方法把原油分成不同沸点范围的组分：是指用蒸馏的方法把原油分成不同沸点范围的组分 石油是

12、一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同的沸点的沸点 用蒸馏的方法，可以把石油分成不同温度段，如用蒸馏的方法，可以把石油分成不同温度段，如200、200350等，称为石油的一个馏分，分别叫做等，称为石油的一个馏分，分别叫做200馏馏分、分、200350馏分等等馏分等等2.馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并不等同于产品。石油产品要满足油品的规格要求，馏分要不等同于产品。石油产品要满足油品的规格要求，馏分要变成产品还必须对其进一步加工变成产品还必须对其进一步加工 2023-2

13、-83.直馏馏分：直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留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、芳香烃等含有烷烃、环烷烃、芳香烃等 4.石油中含有的馏分，一般规定：石油中含有的馏分，一般规定：从初馏点到小于从初馏点到小于200（或（或180）的馏分为汽油馏分（也称为）的馏分为汽油馏分（也称为轻油或石脑油馏分）轻油或石脑油馏分）200（或（或180）350的馏分为煤、柴油馏分（也称常压瓦的馏分为煤、柴油馏分（也称常压瓦斯油，斯油，AGO）350500的馏分为减压馏

14、分（或润滑油馏分的馏分为减压馏分（或润滑油馏分,也称减压瓦斯油，也称减压瓦斯油，VGO）大于大于500的馏分为减压渣油的馏分为减压渣油(VR)2023-2-8原油名称原油名称200200350350500500大大 庆庆11.519.726.042.8胜胜 利利7.617.527.547.4孤孤 岛岛6.114.927.251.8辽辽 河河9.421.529.239.9华华 北北6.119.934.939.1中中 原原19.425.123.232.3新新 疆疆15.426.029.929.7沙特（混合）沙特（混合）20.724.523.231.6也门（麦瑞波）也门（麦瑞波）31.530.623

15、.214.7英国（北海）英国（北海）29.027.625.418.0印尼（米纳斯）印尼（米纳斯）11.930.224.833.1表1-2 不同原油的馏分组成（w/%）2023-2-8 不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比，我国主要油田原油中油相比，我国主要油田原油中500的减的减压渣油含量都较高（压渣油含量都较高（40%50%），），200的汽油馏分含量较少（一般低于的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。）。原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高是我原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的又一个特点。国原油馏分组成的又一个特点。2023-

16、2-8图中从图中从175到到352，每，每25切割一个窄馏分切割一个窄馏分2023-2-8350到到500，每，每25切割一个窄馏分，以及切割一个窄馏分，以及500馏分馏分2023-2-8第二节第二节 石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物 含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，简称为烃简称为烃(Hydrocarbon)一、一、石油中烃类的类型及分布规律石油中烃类的类型及分布规律 q石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃以及在分石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃以及在分子中兼有这子中兼有这3 3类烃结构的混合烃构成类烃结构的混合烃构成q原油中一般不含

17、烯烃，炔烃更少原油中一般不含烯烃，炔烃更少 2023-2-81石油中的烷烃石油中的烷烃 （分子式（分子式CnH2n+2）石油中带有直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为石油中带有直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为烷烃或链烃，是石油的主要组分烷烃或链烃，是石油的主要组分 C1C4常温常压下为气态，常温常压下为气态，C5C16为液态，为液态，C17以上的以上的正构烷烃为固态正构烷烃为固态 石油中的烷烃根据石油类型的不同含量可高达石油中的烷烃根据石油类型的不同含量可高达90%或低或低于于50%石油中的石油中的正构烷烃正构烷烃一般比一般比异构烷烃异构烷烃含量高含量高 随馏分沸程的增高，石油中的随馏

18、分沸程的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃正构烷烃和异构烷烃的含的含量逐渐降低量逐渐降低 2023-2-8o 当碳原子数大于当碳原子数大于3时，存在组成相同而结构不同的时，存在组成相同而结构不同的同分异同分异构体构体o 烷烃少一个氢原子以后称为烷烃少一个氢原子以后称为烷基烷基，用，用R表示表示o 异构烷烃的沸点、熔点比相同碳数的正构烷烃低异构烷烃的沸点、熔点比相同碳数的正构烷烃低o 烷烃在常温常压下化学性质很稳定；在高温下，烷烃能在烷烃在常温常压下化学性质很稳定；在高温下，烷烃能在空气或氧气中燃烧；在高温隔绝空气的情况下，大分子烷空气或氧气中燃烧；在高温隔绝空气的情况下，大分子烷烃可以发生多种烃

19、可以发生多种C-C键断裂生成小分子烃类的裂化反应，键断裂生成小分子烃类的裂化反应，分子量越大对热越不稳定分子量越大对热越不稳定o 在一定条件下，烷烃能发生取代反应、脱氢反应、脱氢环在一定条件下，烷烃能发生取代反应、脱氢反应、脱氢环化反应等，碳数化反应等，碳数6的正构烷烃能和尿素结合生成特殊结构的正构烷烃能和尿素结合生成特殊结构的固体包和物（用于尿素脱蜡）的固体包和物（用于尿素脱蜡）2023-2-8同分异构体尿素分子式2023-2-8o 在某个条件下，正丁烷的裂化反应为：2023-2-82石油中的环烷烃石油中的环烷烃（分子式分子式CnH2n）环烷烃是环状的饱和烃，其性质较稳定环烷烃是环状的饱和烃

20、，其性质较稳定 石油中的环烷烃主要是含石油中的环烷烃主要是含五碳环五碳环的环戊烷系和含的环戊烷系和含六碳环六碳环的环己烷以及含有这两类烃结构的化合物的环己烷以及含有这两类烃结构的化合物 我国的几种主要原油中一般环己烷系多于环戊烷系我国的几种主要原油中一般环己烷系多于环戊烷系 石油中的环烷烃按环数多少分为单环、双环及多环石油中的环烷烃按环数多少分为单环、双环及多环3类，类，大都带有大都带有12个烷基侧链个烷基侧链 环烷烃的沸点、熔点和密度比相同碳数的烷烃高环烷烃的沸点、熔点和密度比相同碳数的烷烃高 环烷烃的化学性质与烷烃相似，也比较稳定，在一定条环烷烃的化学性质与烷烃相似，也比较稳定，在一定条件

21、下，也可以发生氧化、裂化、芳构化和取代等反应件下，也可以发生氧化、裂化、芳构化和取代等反应 2023-2-82023-2-83石油中的芳香烃石油中的芳香烃（分子式（分子式CnHn）芳烃是分子中含有苯环结构的烃类，一般苯环上带有不芳烃是分子中含有苯环结构的烃类，一般苯环上带有不同的烷基侧链同的烷基侧链 芳香烃可分为单环、双环、多环和稠环芳香烃等芳香烃可分为单环、双环、多环和稠环芳香烃等n芳香烃在常温下呈液态或固态，苯及其同系物具有强烈的芳香气味，其蒸气对人体有毒害作用。芳香烃的密度一般为芳香烃的密度一般为0.860.90g/cm3，比相同碳原子数，比相同碳原子数的其他烃类密度大的其他烃类密度大

22、水在芳香烃中的溶解度比其他烃类大好多倍，因此在航水在芳香烃中的溶解度比其他烃类大好多倍，因此在航空燃料中要限制芳香烃的含量；但芳香烃具有良好的抗空燃料中要限制芳香烃的含量；但芳香烃具有良好的抗爆性能，是汽油的较好组分爆性能，是汽油的较好组分 芳香烃中的苯环很稳定，一般很难发生氧化反应芳香烃中的苯环很稳定，一般很难发生氧化反应2023-2-8多环芳香烃稠环芳香烃2023-2-84石油中的不饱和烃石油中的不饱和烃 分子中碳原子之间具有双键或三键的烃类为不饱和烃，分子中碳原子之间具有双键或三键的烃类为不饱和烃，含有双键的是烯烃，分子中有三键的是炔烃（很少）含有双键的是烯烃，分子中有三键的是炔烃（很少

23、）烯烃可分为单烯烃、二烯烃和环烯烃等烯烃可分为单烯烃、二烯烃和环烯烃等 常温常压下，常温常压下，C5的烯烃为气态，的烯烃为气态，C5C18的烯烃为液的烯烃为液态，态，C18以上的烯烃为固体以上的烯烃为固体 石油和直馏产品中一般不含烯烃，但在加工过程中受热石油和直馏产品中一般不含烯烃，但在加工过程中受热分解会生成相当数量的不饱和烃分解会生成相当数量的不饱和烃 不饱和烃类分子中的双键很不稳定，很容易发生加成、不饱和烃类分子中的双键很不稳定，很容易发生加成、氧化和聚合反应等，因此油品中含有不饱和烃时容易氧氧化和聚合反应等，因此油品中含有不饱和烃时容易氧化变质，在储存管理中应注意采取措施化变质，在储存

24、管理中应注意采取措施2023-2-8o 石油中的不饱和烃2023-2-8C C5 5-C-C1010的正构烷烃的正构烷烃原油原油汽油汽油煤、柴油煤、柴油润滑油润滑油单环及少量双环环烷烃单环及少量双环环烷烃单环芳烃单环芳烃(苯系苯系)C C1010C C2020左右的正构烷烃左右的正构烷烃 单环、双环及多环环烷烃单环、双环及多环环烷烃单环、双环芳香烃单环、双环芳香烃C C2020C C3636左右的正构烷烃左右的正构烷烃 单、双、三环以及三环以上的环烷烃单、双、三环以及三环以上的环烷烃 单、双、多环芳烃单、双、多环芳烃减压渣油减压渣油2023-2-8某石油馏分中烃类分布示意图某石油馏分中烃类分布

25、示意图2023-2-8第三节第三节 石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物 2023-2-8o 石油中的硫、氮、氧元素以非烃类化合物形式存在，这些元素的质量分数虽然仅约为1%4%，但非烃类化合物的含量却很高。o 石油中的非烃类化合物主要包括含硫、含氧、含氮化合物以及胶状、沥青状物质。2023-2-8一、石油中的含硫化合物一、石油中的含硫化合物 低硫原油：低硫原油：S0.5%含硫原油：含硫原油：0.5%2.0%1硫在石油中的存在形态硫在石油中的存在形态 p硫在石油中少数以元素硫（S）和H2S形式存在，大多数以有机硫化物状态存在，石油中的硫化物，根据它们对金属的腐蚀性不同，可以分为3类。2023

26、-2-8石油石油中的硫中的硫活性硫活性硫 非活性硫非活性硫 常温下易与常温下易与金属作用，金属作用，强烈腐蚀性强烈腐蚀性酸性硫化物酸性硫化物 对金属没有腐蚀性、对金属没有腐蚀性、对热稳定性好对热稳定性好 常温下呈中性、常温下呈中性、不腐蚀金属、不腐蚀金属、受热后能分解受热后能分解产生具有腐蚀性产生具有腐蚀性 元素硫元素硫硫化氢硫化氢低分子硫醇低分子硫醇硫醚硫醚二硫化合物二硫化合物噻吩噻吩噻吩同系物噻吩同系物 原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主 2023-2-8o石油中的元素硫和石油中的元素硫和H2S大多数是其他含硫化合物的分解产物，大多数是其他

27、含硫化合物的分解产物，H2S是无色有毒气体，其水溶液呈酸性，会强烈腐蚀金属。是无色有毒气体，其水溶液呈酸性，会强烈腐蚀金属。o原油中硫醇原油中硫醇(RSH)的含量一般不多而且多存在于轻馏分（低的含量一般不多而且多存在于轻馏分（低沸点馏分）中，在轻馏分中硫醇硫含量往往占其总硫含量的沸点馏分）中，在轻馏分中硫醇硫含量往往占其总硫含量的40%50%。硫醇中的。硫醇中的R可为烷基，也可以是环烷基或芳香可为烷基，也可以是环烷基或芳香基基(如苯硫酚如苯硫酚)，有的硫醇同时含有芳香基和烷基，例如苄硫，有的硫醇同时含有芳香基和烷基，例如苄硫醇以及混合结构的更为复杂的硫醇。醇以及混合结构的更为复杂的硫醇。o硫醇

28、不溶于，水呈弱酸性，能和铁直接反应，生成硫醇亚硫醇不溶于，水呈弱酸性，能和铁直接反应，生成硫醇亚铁铁（RS）2Fe，从而腐蚀金属设备；硫醇受热分解生成，从而腐蚀金属设备；硫醇受热分解生成烯烃和烯烃和H2S，H2S会加剧腐蚀作用。会加剧腐蚀作用。2023-2-8 硫醚(RSR)的反应式硫醇（RSH）的反应式o低分子的甲硫醇低分子的甲硫醇(CH3SH)、乙硫醇、乙硫醇(CH3CH2SH)等具有极为等具有极为强烈的特殊臭味，空气中含甲硫醇浓度为强烈的特殊臭味，空气中含甲硫醇浓度为2.210-12g/m3时，时，人们的嗅觉可以感觉到，因此可以将它们作为臭味剂加入到人们的嗅觉可以感觉到，因此可以将它们作

29、为臭味剂加入到天然气中作为漏气的警报信号。天然气中作为漏气的警报信号。2023-2-8o硫醚硫醚(RSR)是石油中含量较高的硫化物，其含量随馏分沸是石油中含量较高的硫化物，其含量随馏分沸点升高而增大，它在石油的轻馏分和中间馏分中含量往往可点升高而增大，它在石油的轻馏分和中间馏分中含量往往可达该馏分含硫量的达该馏分含硫量的50%一一70%（大量集中在煤油和柴油馏分（大量集中在煤油和柴油馏分中）；中）；o硫醚在常温下呈中性硫醚在常温下呈中性,不腐蚀金属不腐蚀金属,但受热后可分解生成但受热后可分解生成硫醇硫醇和烯烃和烯烃，腐蚀金属设备；，腐蚀金属设备；o硫醚的存在形态很多，硫醚中的硫醚的存在形态很多

30、，硫醚中的R基可以是烷基基可以是烷基(正构或异正构或异构构)、环烷基或芳香基。、环烷基或芳香基。o二硫化合物二硫化合物(RSSR)在石油中含量较少，不超过馏分含硫量在石油中含量较少，不超过馏分含硫量的的10%，大多数集中在高沸点馏分中，受热易分解生成硫醇，大多数集中在高沸点馏分中，受热易分解生成硫醇和烯烃等。和烯烃等。2023-2-8o噻吩及其同系物是一种芳香性的噻吩及其同系物是一种芳香性的杂环化合物杂环化合物，是石油中主要，是石油中主要的一类含硫化合物。噻吩的物理化学性质与苯系芳香烃很接的一类含硫化合物。噻吩的物理化学性质与苯系芳香烃很接近，如易溶于浓硫酸中，容易被近，如易溶于浓硫酸中，容易

31、被磺化磺化等等。o噻吩没有难闻的气味，对热的稳定性很好，石油中噻吩含量噻吩没有难闻的气味，对热的稳定性很好，石油中噻吩含量不多，但在石油热加工产品中含量很高，这是因为其他硫化不多，但在石油热加工产品中含量很高，这是因为其他硫化物热分解最终都得到热稳定性好的噻吩，认为噻吩是热分解物热分解最终都得到热稳定性好的噻吩，认为噻吩是热分解产物。产物。o目前在石油馏分中已分离出许多噻吩的同系物，例如目前在石油馏分中已分离出许多噻吩的同系物，例如:苯并苯并噻吩、萘并噻吩，主要集中于石油重质馏分中。噻吩、萘并噻吩，主要集中于石油重质馏分中。2023-2-8o 磺化反应o 苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分

32、子里的磺酸基（SO3H）所取代的反应。苯磺酸2023-2-8 硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大部硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大部分集中在重馏分及渣油中（分集中在重馏分及渣油中（75%85%）汽油馏分：汽油馏分：H2S、硫醇、硫醚、硫醇、硫醚(环硫醚环硫醚)及少量的二硫化物及少量的二硫化物和噻吩和噻吩 中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩 高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，也是硫醚与噻吩及其同系物也是硫醚与噻吩及其同系物2硫的分布硫的分布2023-2-8

33、我国某些原油馏分中硫的分布我国某些原油馏分中硫的分布 胜胜 利利孤孤 岛岛任任 丘丘江江 汉汉馏分范围馏分范围/S/%(w)馏分范围馏分范围/S/%(w)馏分范围馏分范围/S/%(w)馏分范围馏分范围/S/%(w)41132132185185221221255255324324385385438438451 0.020.050.140.200.330.530.750.71 初初130130200200243243269269304304325325349349364 0.060.160.470.731.101.191.401.52 初初18418423023025825828628630130

34、1330330350350400 0.010.020.060.120.130.150.180.22 123153153184184214214227227250250262336357386406 0.060.150.320.470.540.650.981.11 2023-2-8 腐蚀性腐蚀性 Fe+H2SFeS+H2 环境污染环境污染 影响产品的储存安定性影响产品的储存安定性 影响燃料的燃烧性能影响燃料的燃烧性能 硫可使催化剂中毒硫可使催化剂中毒 3含硫化合物对石油加工及产品应用的影响含硫化合物对石油加工及产品应用的影响2023-2-8 通常采用酸碱洗涤、催化加氢和催化氧化等方法通常采用酸碱

35、洗涤、催化加氢和催化氧化等方法除去各类油品中的硫化物除去各类油品中的硫化物噻吩易被浓硫酸磺化，其产物溶在硫酸中除去噻吩易被浓硫酸磺化，其产物溶在硫酸中除去利用催化剂可以使油品中的硫醇氧化成二硫化物，达利用催化剂可以使油品中的硫醇氧化成二硫化物，达到脱臭和降低腐蚀的目的到脱臭和降低腐蚀的目的催化加氢是最为有效的脱硫方法催化加氢是最为有效的脱硫方法4含硫化合物的脱除含硫化合物的脱除2023-2-8二、二、石油中的含氮化合物石油中的含氮化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中在在0.05%0.5%范围内范围内 随沸点的升高，含量增加随沸点的升

36、高，含量增加，大部分，大部分含氮化合物含氮化合物以以胶质胶质沥青质存在于渣油中。沥青质存在于渣油中。碱性氮化物：碱性氮化物：NNN非碱性氮化物：非碱性氮化物：NNN杂环化合物2023-2-8碱性氮化物非碱性氮化物咔唑咔唑2023-2-8o研究表明，尽管各种原油的产地、性质不同，原油中含研究表明，尽管各种原油的产地、性质不同，原油中含有碱性氮的量与总氮量之间的比例关系大体相同，一般有碱性氮的量与总氮量之间的比例关系大体相同，一般原油中的碱性氮的含量占总氮含量的原油中的碱性氮的含量占总氮含量的25%到到30%左右。左右。o原油的轻馏分中碱性氮与总氮之间尚无此规律。原油的轻馏分中碱性氮与总氮之间尚无

37、此规律。o在石油渣油中碱性氮与总氮之间比例关系基本符合上述在石油渣油中碱性氮与总氮之间比例关系基本符合上述规律，即碱性氮的含量约占总氮含量的规律，即碱性氮的含量约占总氮含量的25%到到30%。碱性含氮化合物是指在冰醋酸和苯的样品溶液中能够被碱性含氮化合物是指在冰醋酸和苯的样品溶液中能够被高氯酸高氯酸冰醋酸滴定的含氮化合物冰醋酸滴定的含氮化合物2023-2-8原油各馏分中氮的分布原油各馏分中氮的分布馏分馏分(沸程沸程)氮含量，氮含量，g/g 大庆大庆 胜利胜利 惠州惠州 伊朗轻质伊朗轻质 阿曼阿曼 原油原油200200250250300300350350400400450450500500(渣油

38、渣油)16000.86.412.467.01764147052900 41003.012.477.4111776100016008500 3901.24.213351274277503098 12002.79.587.55581072151819483700 16001.72.68.494.413290613005200 渣油中氮原油中氮，渣油中氮原油中氮，90.9 92.2 73.6 70.4 88.9 2023-2-8 石油中的非碱性含氮化合物石油中的非碱性含氮化合物(如吡咯、吲哚等衍生物如吡咯、吲哚等衍生物)性性 质不稳定，易被氧化和聚合，是导致石油二次加工油品颜质不稳定，易被氧化和聚合

39、，是导致石油二次加工油品颜色变深和产生沉淀的主要原因。色变深和产生沉淀的主要原因。影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会生成生成胶质胶质，是柴油，是柴油颜色变深颜色变深并产生臭味和储存安定性差的主要并产生臭味和储存安定性差的主要原因。原因。氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存在，会导致在，会导致催化剂中毒催化剂中毒，使催化剂的活性和选择性降低。，使催化剂的活性和选择性降低。氮的存在对油品储运、油品使用及石油加工过程有很氮的存在对油品储运、油品使用及石油加工过程有很大的影响：大的影响：2

40、023-2-8石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可高达高达23%石油中的含氧量多是从元素分析中石油中的含氧量多是从元素分析中减差法减差法求得的求得的(即用即用100%减去碳、氢、硫、氮的含量减去碳、氢、硫、氮的含量)，实际上包含了全部的，实际上包含了全部的分析误差，因此数据并不十分准确。分析误差，因此数据并不十分准确。随馏分沸点升高，含氧化合物的含量增加随馏分沸点升高，含氧化合物的含量增加，大部分集中，大部分集中在胶质和沥青质中在胶质和沥青质中石油中的含氧化合物含量一般用酸度石油中的含氧化合物含量一般用酸度(酸值酸值)来间接表示来间接

41、表示 三、三、石油中的含氧化合物石油中的含氧化合物 2023-2-8石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的。这石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的。这些含氧化合物大致有两种类型些含氧化合物大致有两种类型：酸性含氧化合物酸性含氧化合物中性含氧化合物中性含氧化合物环烷酸、芳香酸、脂肪环烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚类等，它们总称酸和酚类等，它们总称为石油酸。为石油酸。酮、醛和酯类等，但它们在酮、醛和酯类等，但它们在石油中的含量极少石油中的含量极少2023-2-8石油中的环烷酸石油中的脂肪酸2023-2-81.酸度酸度(或酸值或酸值)o石油中酸性含氧化合物的含量一般借助酸度石油中酸性含氧

42、化合物的含量一般借助酸度(或酸值或酸值)来来间接表示。间接表示。o酸度酸度是指中和是指中和100mL试油所需的氢氧化钾毫克数试油所需的氢氧化钾毫克数 mg(KOH)/100mL，该值一般适用于轻质油品；，该值一般适用于轻质油品；o酸 值酸 值 是 指 中 和是 指 中 和 l g 试 油 所 需 的 氢 氧 化 钾 毫 克 数试 油 所 需 的 氢 氧 化 钾 毫 克 数 mg(KOH)/1g，该值一般适用于重质油品。，该值一般适用于重质油品。o酸度酸度(或酸值或酸值)与与酸含量酸含量并不是等同的概念。试样的酸性并不是等同的概念。试样的酸性化合物含量不仅与其酸度化合物含量不仅与其酸度(或酸值或

43、酸值)有关，而且与其平均有关，而且与其平均相对分子质量有关。相对分子质量有关。o当试样的酸度当试样的酸度(或酸值或酸值)相同时，相对分子质量越大表明相同时，相对分子质量越大表明其中酸性化合物的含量越高。其中酸性化合物的含量越高。2023-2-8我国原油的酸值我国原油的酸值 数据表明，环烷基原油的酸值较高，其中单家寺原油的数据表明，环烷基原油的酸值较高，其中单家寺原油的酸值高达酸值高达7.4mg(KOH)/g，而石蜡基原油的酸值较低，而石蜡基原油的酸值较低 原油产地原油产地 大庆大庆 欢喜岭欢喜岭 曙光曙光 胜利胜利 酸值酸值mg(KOH)/g 0.045 2.01 0.81 1.08 原油类别

44、原油类别低硫石蜡基低硫石蜡基低硫环烷基低硫环烷基低硫中间基低硫中间基含硫中间基含硫中间基原油产地原油产地 孤东孤东 单家寺单家寺 中原中原 江汉江汉 酸值酸值mg(KOH)/g 2.36 7.4 0.45 0.30 原油类别原油类别 低硫中间基低硫中间基 含硫环烷基含硫环烷基 低硫石蜡基低硫石蜡基 含硫石蜡基含硫石蜡基 2023-2-8 原油中的酸值一般不是随其沸点升高而逐渐增原油中的酸值一般不是随其沸点升高而逐渐增大，而是呈现若干个峰值，不同原油其峰值并不相大，而是呈现若干个峰值，不同原油其峰值并不相同，但大多数原油在同，但大多数原油在250450馏分左右有一个酸馏分左右有一个酸值最高峰值最

45、高峰。2023-2-82.石油中的酸性含氧化合物石油中的酸性含氧化合物(1)石油中的环烷酸石油中的环烷酸 o石油中的石油中的酸性含氧化合物主要是环烷酸，环烷酸约占石酸性含氧化合物主要是环烷酸，环烷酸约占石油酸性含氧化合物的油酸性含氧化合物的90%左右。左右。o石蜡基石油的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油的石蜡基石油的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油的环烷酸含量较多。环烷酸含量较多。o环烷酸含量在石油馏分中的分布环烷酸含量在石油馏分中的分布 一般在中间馏分一般在中间馏分(沸程沸程约为约为250400)环烷酸含量最高。例如，我国克拉玛环烷酸含量最高。例如，我国克拉玛依原油在沸程为依原油在沸程为

46、250400时其环烷酸含量最高。时其环烷酸含量最高。2023-2-8o研究表明，环烷酸一般是一元羧酸，其环烷环数从一个研究表明，环烷酸一般是一元羧酸，其环烷环数从一个至五个，多为稠合环系；至五个，多为稠合环系；o碳数为碳数为C6一一C10的低分子环烷酸主要是环戊烷的衍生物；的低分子环烷酸主要是环戊烷的衍生物；o碳数为碳数为C12以上的高分子环烷酸有五员环又有六员环，但以上的高分子环烷酸有五员环又有六员环，但以六员环为主，其羧基有的直接与环烷环相连，也有的以六员环为主，其羧基有的直接与环烷环相连，也有的与环烷环之间以若干个亚甲基相连；在高分子环烷酸中与环烷环之间以若干个亚甲基相连；在高分子环烷酸

47、中至还存在环烷一芳香混合环的环烷酸；至还存在环烷一芳香混合环的环烷酸；o环烷酸的相对密度一般在环烷酸的相对密度一般在0.931.02之间，随分子量增大，之间，随分子量增大，酸值降低，溶解度减小酸值降低，溶解度减小；o环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸的一切性质，可采用碱洗除去。的一切性质，可采用碱洗除去。2023-2-8环烷酸的环烷酸的危害危害原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不利，且腐蚀设备原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不利，且腐蚀设备产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对

48、铁、铝几乎无腐蚀；铝几乎无腐蚀；灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵塞，结花。灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵塞，结花。2023-2-8o以环烷酸为主要成分的石油酸以环烷酸为主要成分的石油酸 (也称阿西多也称阿西多)是石油中间是石油中间馏分经氢氧化钠精制后的碱渣中分离出的有机酸混合物。馏分经氢氧化钠精制后的碱渣中分离出的有机酸混合物。o石油酸广泛用做木材防腐剂或环烷酸皂的原料。石油酸广泛用做木材防腐剂或环烷酸皂的原料。o石油酸的钠盐易溶于水，是很好的水包油型表面活性剂以石油酸的钠盐易溶于水，是很好的水包油型表面活性剂以及乳化沥青的乳化剂，也可用做油包水型原油乳状液的破及乳化沥青的乳化剂，也可用做油包水型原

49、油乳状液的破乳脱水剂以及植物生长的促进剂和杀虫剂。乳脱水剂以及植物生长的促进剂和杀虫剂。o石油酸的锰、钙、锌、铁、镍等盐类本身还可作为燃料和石油酸的锰、钙、锌、铁、镍等盐类本身还可作为燃料和润滑油的添加剂、稠化剂等。润滑油的添加剂、稠化剂等。o石油酸本身还可作为许多稀有金属的萃取剂。石油酸本身还可作为许多稀有金属的萃取剂。环烷酸的用途（了解）环烷酸的用途（了解）2023-2-8(2)石油酚类石油酚类 o在酸性含氧化合物中，除环烷酸外，还存在酚类，其含量通在酸性含氧化合物中，除环烷酸外，还存在酚类，其含量通常不超过酸性氧化合物总量的常不超过酸性氧化合物总量的10%。o酚类大多存在于石油的热转化和

50、催化裂化的油品中，它们主酚类大多存在于石油的热转化和催化裂化的油品中，它们主要是甲苯酚、二甲苯酚，同时也含有乙基苯酚及萘酚等。要是甲苯酚、二甲苯酚，同时也含有乙基苯酚及萘酚等。o酚类的结构特征是分子中有一个或几个羟基官能团与芳香环酚类的结构特征是分子中有一个或几个羟基官能团与芳香环相连，它具有相连，它具有弱酸性，能与碱作用生成盐弱酸性，能与碱作用生成盐，并溶解在碱性溶，并溶解在碱性溶液中。液中。o酚类结构中的羟基由于直接连在苯环上，因此对苯环的化学酚类结构中的羟基由于直接连在苯环上，因此对苯环的化学性质有强烈的影响，使酚能发生缩合反应、氧化反应，甚至性质有强烈的影响，使酚能发生缩合反应、氧化反