A. 吸干機吸附劑的種類及作用
艾高空氣工程師為您解答，吸附式乾燥機的吸附劑的種類有以下幾種：
第一、活性氧化鋁：又名活性礬土，英文名稱為Activated Alumina 或Reactive alumina，它是一種多孔性、高分散度的固體材料，有很大的表面積，其微孔表面具備催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、優良的熱穩定性等，所以被廣泛地用作化學反應的催化劑和催化劑載體。
第二、硅膠：別名：硅橡膠是一種高活性吸附材料，屬非晶態物質，其化學分子式為mSiO2·nH2O。硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點：吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。
第三、分子篩：分子篩是指具有均勻的微孔，其孔徑與一般分子大小相當的一類物質，分子篩的應用非常廣泛，可以作高效乾燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等。與其他吸附材料相比，分子篩的最大特點是具有均一直徑的微孔結構，因而能有選擇性地吸附直徑小於其孔徑的氣態分子。分子篩一般都是人工合成的，在空氣乾燥（分離）工藝中得到較多的分子篩是沸石型硅鋁酸鹽的多水化合物晶體。其熱穩定性和化學穩定性很高，而且還同時具有篩分性能、離子交換性能、選著單一性和吸附性能良好等特點，通常被應用於吸附式乾燥機吸附腔體中
B. 用什麼可以清除石油
一般有這幾種：
1、燃燒分解掉
2、酒精等溶劑溶解
3、各種吸附劑，如碳類等。
如果是治理海上石油，一般採用最後一種，
即用攔污網（一般由有吸附功能的材料製成）等圈住逐步縮小范圍，
一層層的吸附處理，只是工期會比較長，並容易受洋流、天氣等影響，
所以最好從源頭控制，減少污染。
C. 吸附色譜中常用的吸附劑種類及其應用范圍和原理
常用的吸附劑有以碳質為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑（如硅膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等）。
衡量吸附劑的主要指標有：對不同氣體雜質的吸附容量、磨耗率、松裝堆積密度、比表面積、抗壓碎強度等。用於濾除毒氣，精煉石油和植物油，防止病毒和黴菌，回收天然氣中的汽油以及食糖和其他帶色物質脫色等。
工業上常用的吸附劑有：硅膠、活性氧化鋁、活性炭、分子篩等，另外還有針對某種組分選擇性吸附而研製的吸附材料。氣體吸附分離成功與否，極大程度上依賴於吸附劑的性能，因此選擇吸附劑是確定吸附操作的首要問題。
是將木炭、果殼、煤等含碳原料經炭化、活化後製成的。活化方法可分為兩大類，即葯劑活化法和氣體活化法。葯劑活化法就是在原料里加入氯化鋅、硫化鉀等化學葯品，在非活性氣氛中加熱進行炭化和活化。氣體活化法是把活性炭原料在非活性氣氛中加熱，通常在700℃以下除去揮發組分以後，通入水蒸氣、二氧化碳、煙道氣、空氣等，並在700~1200℃溫度范圍內進行反應使其活化。活性炭含有很多毛細孔構造所以具有優異的吸附能力。因而它用途遍及水處理、脫色、氣體吸附等各個方面。
D. 吸附劑的作用原理
1）絮凝作用原理：PAM用於絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特別是動電位，粘度、濁度及懸浮液的PH值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能使動電位降低而凝聚。
2）吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。
3）表面吸附：PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。
4）增強作用：PAM分子鏈與分散相通過種種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀。
聚丙烯醯胺的作用
1）用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，產生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。
2）用於生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清很有效。如生產糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，製糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3）用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4）造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5）用於油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。
6）用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。 又稱合成沸石或分子篩，其化學組成通式為：
[M2（Ⅰ）M（Ⅱ）]O.Al2O3.nSiO2. mH2O
式中M2（Ⅰ）和M（Ⅱ）分別為為一價和二價金屬離子，多半是鈉和鈣，n稱為沸石的硅鋁比，硅主要來自於硅酸鈉和硅膠，鋁則來自於鋁酸鈉和Al（HO）3等，它們與氫氧化鈉水溶液反應製得的膠體物，經乾燥後便成沸石，一般n=2~10，m=0~9。
沸石的特點是具有分子篩的作用，它有均勻的孔徑，如3A0、4A0、5A0、10A0細孔。有4A0孔徑的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷，而不吸附三個碳以上的正烷烴。它已廣泛用於氣體吸附分離、氣體和液體乾燥以及正異烷烴的分離。 實際上也是一種活性炭，它與一般的碳質吸附劑不同之處，在於其微孔孔徑均勻地分布在一狹窄的范圍內，微孔孔徑大小與被分離的氣體分子直徑相當，微孔的比表面積一般占碳分子篩所有表面積的90%以上。碳分子篩的孔結構主要分布形式為：大孔直徑與碳粒的外表面相通，過渡孔從大孔分支出來，微孔又從過渡孔分支出來。在分離過程中，大孔主要起運輸通道作用，微孔則起分子篩的作用。
以煤為原料製取碳分子篩的方法有碳化法、氣體活化法、碳沉積法和浸漬法。其中炭化法最為簡單，但要製取高質量的碳分子篩必須綜合使用這幾種方法。
碳分子篩在空氣分離製取氮氣領域已獲得了成功，在其它氣體分離方面也有廣闊的前景。 本產品具有比表面積大、吸附力強、耐磨強度高、使用安全、簡便經濟、過濾速度快等特性，是各種含油污水處理的理想材料。
【產品性能及特點】
⑴產品性能表 型號 NUSL-1 形態 顆粒狀 外觀 深褐色 粒度（cm) ≤1 密度（g/cm) 0.28～0.30 400℃燒失率（%) 70～80 含水量（%） ≤10 ⑵產品特點
1）除油效率高，吸附速率快；
2）對各種含油污水具有很強的適應性，耐沖擊負荷能力強；
3）工藝簡單，處理裝置安裝維護簡便，材料更換簡單易行；
4）與常規破乳氣浮相比，無二次污染，投資和運行成本低；
5）吸附飽和後，材料後處理簡便易行，可作為助燃劑或燃料使用。
【適用范圍】
該產品可廣泛應用於石油工業的採油、煉油、貯油運輸產生的污水，另外油輪壓艙水、洗艙水、機械工業的冷潤滑液、軋鋼水，電鍍污水及糧油加工、皮革、造紙、紡織、食品加工等多行業污水均可應用。產品同時也可應用於膜法、樹脂預處理除油、油田回注水除油和高溫凝結水除油。
【工藝流程】
根據污水中含油量的高低採用多個吸附柱串聯處理污水，在出水處監測油含量，若出水水質不達標則進入循環系統繼續處理直至達標為止。產品使用工藝流程圖如下圖所示：若含油污水中COD、乳化物含量較高，在進入反應器前先進入COD去除裝置和乳化物及溶解性物質去除裝置等進行預處理。 該產品以植物為主要成分，通過一系列先進的工藝精製而成。該品能吸附多種重金屬、適應濃度范圍廣泛。廣泛適用於廢水中Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Cd2+等重金屬離子的去除，對重金屬吸附容量大。同時，該系列產品對油也有很好的去除效果，吸附飽和後的材料易於燃燒，可採用熱處理使其減容，並回收重金屬，不會造成二次污染。
【產品性能及特點】
⑴產品性能表 型號 NUSL-2 形狀 顆粒狀 顏色 深褐色 粒度（cm) ≤1 堆密度（g/cm2） 0.98～1.02 400℃燒失率（%) 61.0～65.0 含水量（%） 13.4～15.0 ⑵產品特點
1）吸附重金屬離子能力強；
2）投資運行成本低；
3）與常規的化學沉澱法和吸附法相比，無二次污染產生；
4）吸附飽和後的材料易於燃燒且可回收重金屬。
【適用范圍】
適用於處理各種含重金屬廢水，如采礦、冶煉、電鍍、電解、醫葯、油漆、合金、紡織、印染、農葯、造紙、煙草、陶瓷與無機顏料製造等行業。
【工藝流程】
採用多個「易更換抽屜式反應器」串聯處理污水，在出水處監測，若出水不達標進入循環系統繼續處理直至達標。若污水中含有有機污染物，進入反應器前可加入COD去除裝置作為預處理。產品使用工藝流程圖如下圖所示：處理效果】 項目 Cr6+(mg/L) Cu2+(mg/L) Ni2+(mg/L) Zn2+(mg/L) Pb2+(mg/L) Cd2+(mg/L) 進水 20～120 20～80 20～100 50～90 20～100 20～80 出水 ≤0.2 ≤0.5 ≤0.5 ≤2.0 ≤0.5 ≤0.1 註：對於進水濃度超過上述范圍的污水，可採取多級串聯的方式進行處理。
新一代再生水處理材料UERW-1
在再生水處理研究領域，目前採用較多的工藝方法是「老三段」法，即二級出水經混凝沉澱+砂濾+消毒；近年來也出現了「生物+臭氧」工藝，但是這些工藝方法均存在工藝流程長、佔地面積大、設備投資大、成本較高、產生生物或化學污泥量大、氮磷和有害病菌無法同步去除的問題，難以廣泛應用。本產品以天然礦物為基體，經過一系列改性工藝制備而成，它具有同步去除氮磷、有機物和抗菌能力，且易於再生，城市污水廠二級出水經該產品「一步法」處理後出水即達到再生水水質指標。
【產品性能及特點】
⑴產品性能表 型號 UERW-1 形狀 顆粒狀 顏色 肉紅色 密度 1.9g/cm3 含水量（%） <0.5 ⑵產品特點
1）同步去除二級出水中磷酸鹽、氨氮和硝態氮以及有害病菌；
2）運行成本低，是「老三段」處理方法成本的1/2左右；
3）工藝簡單，佔地面積小，無化學和生物污泥產生；
4）產品易於再生，可重復利用。
【適用范圍】
適用於處理城市污水廠二級出水作為再生水，如景觀水、土地回灌、道路沖洗水；也可用於生活小區中水回用處理、工業污水的三級處理以及氮、磷超標水的處理。
【主要污染物處理效果】 項目 COD(mg/L) TP(mg/L) TN(mg/L) NH3-N(mg/L) N-NO3-(mg/L) 大腸菌群（個/L) 進水 60 1.5 20 8 10 104 出水 ≤15 ≤0.2 ≤1.5 ≤1.0 ≤0.5 ≤3 註：上述效果為城市污水廠二級出水處理後主要水質指標 吸附劑的良好吸附性能是由於它具有密集的細孔構造。與吸附劑細孔有關的物理性能有：
a.孔容（VP）：吸附劑中微孔的容積稱為孔容，通常以單位重量吸附劑中吸附劑微孔的容積來表示（cm3/g).孔容是吸附劑的有效體積，它是用飽和吸附量推算出來的值，也就是吸附劑能容納吸附質的體積，所以孔容以大為好。吸附劑的孔體積（Vk）不一定等於孔容（VP），吸附劑中的微孔才有吸附作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的體積，一般要比VP大。
b.比表面積：即單位重量吸附劑所具有的表面積，常用單位是m2/g。吸附劑表面積每克有數百至千餘平方米。吸附劑的表面積主要是微孔孔壁的表面，吸附劑外表面是很小的。
c.孔徑與孔徑分布：在吸附劑內，孔的形狀極不規則，孔隙大小也各不相同。直徑在數埃（A0）至數十埃的孔稱為細孔，直徑在數百埃以上的孔稱為粗孔。細孔愈多，則孔容愈大，比表面也大，有利於吸附質的吸附。粗孔的作用是提供吸附質分子進入吸附劑的通路。粗孔和細孔的關系就象大街和小巷一樣，外來分子通過粗孔才能迅速到達吸附劑的深處。所以粗孔也應佔有適當的比例。活性炭和硅膠之類的吸附劑中粗孔和細孔是在製造過程中形成的。沸石分子篩在合成時形成直徑為數微米的晶體，其中只有均勻的細孔，成型時才形成晶體與晶體之間的粗孔。
孔徑分布是表示孔徑大小與之對應的孔體積的關系。由此來表徵吸附劑的孔特性。
d.表觀重度（dl）：又稱視重度。
吸附劑顆粒的體積（Vl）由兩部分組成：固體骨架的體積（Vg）和孔體積（Vk），即：
Vl= Vg+ Vk
表觀重度就是吸附顆粒的本身重量（D）與其所佔有的體積（Vl）之比。
吸附劑的孔體積（Vk）不一定等於孔容（VP），吸附劑中的微孔才有作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的體積，一般要比VP大。
e.真實重度（dg）：又稱真重度或吸附劑固體的重度，即吸附劑顆粒的重量（D）與固體骨架的體積Vg之比。
假設吸附顆粒重量以一克為基準，根據表觀重度和真實重度的定義則：
dl==l/Vl ; dg=l/Vg
於是吸附劑的孔體積為：
Vk=l/dl – l/dg
f.堆積重度（db）：又稱填充重度，即單位體積內所填充的吸附劑重量。此體積中還包括有吸附顆粒之間的空隙，堆積重度是計算吸附床容積的重要參數。
以上的重度單位常用g/cm3、kg/l、kg/m3表示。
g.孔隙率（εk）：即吸附顆粒內的孔體積與顆粒體積之比。
εk=Vk/（Vg+Vk）=（dg-dl）/ dg=1-dl/dg
h.空隙率（ε）：即吸附顆粒之間的空隙與整個吸附劑堆積體積之比。
ε=（Vb-Vl）/Vb=（dl-db）/dl=1-db/dl
E. 活性氧化鋁球的產品用途
在石油化工、化肥工業中，廣泛用作催化劑、催化劑載體。現代凈水活性氧化鋁又具有吸附特性，因而用作氣體和液體的乾燥劑、氣體凈化的吸附劑、飲水除氟劑、工業污水的顏色和氣味消除劑等。
可與家用除氟缸配套使用，是家庭中理想的飲水除氟裝置。本除氟濾料也可與自來水廠除氟裝置或工業用除氟裝置配套使用。家用除氟裝置除氟濾料的活化：配置硫酸鋁溶液（3升水、0.3kg固體硫酸鋁），將氧化鋁（AL2P3）除氟濾料放入上述溶液中，浸泡5-10小時棄去浸液（浸泡時要適當攪拌），而後再用清水洗滌3-5次，每次用水2升左右，或者用調PH法再生，PH值控制在7.5。活性氧化鋁除氟濾料可連續使用6-8年，當表面出現黃褐色時候，除氟效果明顯降低，此系水中雜質污染所致，因此最好每半年用3%稀鹽酸處理一次，其操作方法與再生方法相同。
F. 在食用油行業活性白土與活性炭哪種吸附性效果好
在一個密封的容器里，把活性白土和油攪拌，然後把容器里的空氣抽干，形成壓力，把油和活性白土分離（脫色的過程）。
活性白土的使用范圍：
動植物油精煉，用於脫色凈化，脫去油中的有害色素、磷脂、皂素、棉酸等，使之成為高檔次的食用油。
在石油工業中用於石油、油脂石蠟、蠟油、煤油等礦物的精煉脫色和凈化以及石油裂化。
在食品工業上，用作葡萄酒和糖果汁的澄清劑，啤酒的穩定化處理，糖化處理，糖汁凈化等。
在化工上，用作催化劑、填充劑、乾燥劑、吸附劑、廢水處理絮凝劑。
國防、醫學衛生上，可製成防化吸毒劑、解毒劑，隨著社會及科學的發展，活性白土的應用越來越廣泛。
G. 石油的概念及化學組成
(一)石油的概念
石油是存在於地下岩石孔隙中的以液態烴為主體的可燃有機礦產。地下油氣藏中的石油是氣態、液態及固態烴類及其衍生物的混合物，在成分上以烴類為主，含有數量不等的非烴化合物及多種微量元素。在相態上以液態為主，溶有大量烴氣及少量非烴氣，以及數量不等的固態烴類及非烴類物質。油氣藏中組成石油的各種成分和相態的比例因地而異，因此，石油沒有確定的化學成分和物理常數。
(二)石油的元素組成
石油沒有確定的化學成分，因而也就沒有確定的元素組成。但組成石油的化學元素主要是碳(C)和氫(H)，其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。不同產地的石油元素組成含量存在差異(表1－1)。
石油中碳含量一般為80%～88%，氫含量為10%～14%，兩種元素占絕對優勢，一般含量在95%～99%之間。硫、氮、氧總量在0.3%～7%之間變化，一般含量低於2%～3%，個別石油含硫量可高達10%。
由於硫具有腐蝕性，因此含硫量的高低關繫到石油的品質。原油中含硫量變化很大，從萬分之幾(克拉瑪依，0.05%)到百分之幾(委內瑞拉，5.48%)。根據含硫量可把原油分為高硫原油(含硫量大於1%)和低硫原油(含硫量小於1%)。原油中的硫主要來自有機物的蛋白質和圍岩的含硫酸鹽礦物如石膏等，故產於海相環境的石油較形成於陸相環境的石油含硫量高。
原油的含氮量在0.1%～1.7%之間，平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小於0.2%。原油的含氧量在0.1%～4.5%之間，主要與其氧化變質程度有關。
表 1 －1 石油的元素組成 ( 質量分數/%)
( 據石毓程，1980，有改動)
除上述 5 種主要元素之外，還從原油灰分 ( 石油燃燒後的殘渣) 中發現有鐵 ( Fe) 、鈣 ( Ca) 、鎂 ( Mg) 、硅 ( Si) 、鋁 ( Al) 、釩 ( V) 、鎳 ( Ni) 、銅 ( Cu) 、銻 ( Sb) 、錳( Mn) 、鍶 ( Sr) 、鋇 ( Ba) 、硼 ( B) 、鈷 ( Co) 、鋅 ( Zn) 、鉬 ( Mo) 、鉛 ( Pb) 、錫( Sn) 、鈉 ( Na) 、鉀 ( K) 、磷 ( P) 、鋰 ( Li) 、氯 ( Cl) 、鉍 ( Bi) 、鈹 ( Be) 、鍺( Ge) 、銀 ( Ag) 、砷 ( As) 、鎵 ( Ga) 、金 ( Au) 、鈦 ( Ti) 、鉻 ( Cr) 、鎘 ( Cd) 等 30多種元素。這些元素雖然種類繁多，但總量僅占石油質量的萬分之幾，在石油中屬微量元素，或稱之為灰分元素。
在石油微量元素中，以釩 ( V) 、鎳 ( Ni) 兩種元素含量高，分布普遍，且鑒於其與石油成因有關，最為石油地質學家所重視。V/Ni 比值可作為區分是來自海相環境還是陸相環境沉積物的標志之一。一般 V/Ni ＞ 1 被認為是海相環境，V/Ni ＜ 1 為陸相環境。
( 三) 石油的化合物組成
組成石油的主要元素是碳 ( C) 、氫 ( H) 、硫 ( S) 、氮 ( N) 、氧 ( O) ，但由這 5 種元素構成的化合物卻是龐大的。籠統地說，組成石油的化合物多是有機化合物; 作為雜質混入的無機化合物不多，含量甚微，可以忽略不計。石油的化合物組成，歸納起來可以分為烴和非烴兩大類，其中烴類是主要的，這與元素組成以碳 ( C) 、氫 ( H) 占絕對優勢相一致。
現今從全世界經過分析的不同原油中分離出來的有機化合物有近 500 種，還不包括有機金屬化合物。其中約 200 種為非烴，其餘為烴類。原油的大半是由 150 種烴類組成的。
1. 烴類化合物
在化學上，烴類可以分為兩大類: 飽和烴———烷烴、環烷烴，不飽和烴———烯烴、芳香烴和環烷－芳香烴。
(1)飽和烴
在石油中飽和烴在數量上佔大多數，一般占石油所有組分的50%～60%。可細分為烷烴和環烷烴。
在常溫常壓下，烷烴C1—C4為氣態，C5—C15為液態，C16以上為固態(天然石蠟)。
圖1－1 異戊二烯型烷烴同系物立體化學結構圖
石油中帶支鏈(側鏈)的異構烷烴以≤C10為主，常見於C6—C8中;C11—C25較少，且以異戊二烯型烷烴最重要。石油中的異戊二烯型烷烴(圖1－1)，一般被認為是由葉綠素的側鏈———植醇演化而來的，因而是石油為生物成因的標志化合物。現已從石油中分離出多種異戊二烯型化合物，其總量達石油的0.5%。其中研究和應用較多的是2，6，10，14－四甲基十五烷(姥鮫烷)和2，6，10，14－四甲基十六烷(植烷)。研究表明，同一來源的石油，各種異戊二烯型化合物極為相似。因而常用作油源對比的標志。
環烷烴在石油中所佔的比例為20%～40%，平均30%左右。低分子量(＜C10)的環烷烴，尤以環戊烷(C5—五員環)和環己烷(C6—六員環)及其衍生物為石油的重要組成部分，且一般環己烷多於環戊烷。中等到高分子量(C10—35)的環烷烴可以是單環到六環。石油中環烷烴以單環和雙環為主，占石油中環烷烴的50%～55%，三環約佔20%，四環以上佔25%左右。在石油中多環環烷烴的含量隨成熟度增加而減少，故高成熟原油中1－2環的環烷烴顯著增多。
在常溫常壓下，環丙烷(C3H6)和甲基環丙烷(C4H8)為氣態;除此之外，所有其他單環環烷烴均為液態，兩環以上(＞C11)的環烷烴為固態。
(2)不飽和烴
石油中的不飽和烴主要是芳香烴和環烷－芳香烴，平均占原油質量的20%～45%。此外原油中偶見有直鏈烯烴。烯烴及不飽和環烴，因其極不穩定，故很少見。
石油中已鑒定出的芳香烴，根據其結構不同可以分為單環、多環和稠環三類，而每個類型的主要分子常常不是母體，而是烷基衍生物。
單環芳烴包括苯、甲苯、二甲苯等;多環芳烴有聯苯、三苯甲烷等;稠環芳烴包括萘(二環稠合)、蒽和菲(三環稠合)，以及苯並蒽和崫(四環稠合)。
芳香烴在石油中以苯、萘、菲三種化合物含量最多，其主要分子也常常是以烷基的衍生物出現。如前者通常出現的主要是甲苯，而不是苯。
環烷－芳香烴包含一個或幾個縮合芳環，並與飽和環及鏈烷基稠合在一起。石油中最豐富的環烷－芳香烴是兩環(一個芳環和一個飽和環)構成的茚滿和萘滿以及它們的甲基衍生物。而最重要的是四環和五環的環烷－芳香烴，其含量和分布特徵常用於石油的成因研究和油源對比。因為它們大多與甾族和萜族化合物有關(芳構化)，而甾族和萜族化合物是典型的生物成因標志化合物。
2.非烴化合物
石油中的非烴化合物是指除碳、氫兩種主要元素外，還含有硫或氮或氧，抑或金屬原子(主要是釩和鎳)的一大類化合物。石油中這些元素含量不多，但含這些元素的化合物卻不少，有時可達石油質量的30%。其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。
(1)含硫化合物
硫是石油中碳和氫之後的第三個重要元素，含硫的化合物也最為多見。目前石油中已鑒定出的含硫化合物將近100種，多呈硫醇、硫醚、硫化物(H2S)和噻吩(以含硫的雜環化合物的形式存在，在重質石油中含量較為豐富)。
(2)含氮化合物
石油中含氮化合物較為少見，平均含量小於0.1%。目前從石油中分離出來的含氮化合物有30多種，主要是以含氮雜環化合物的形式存在。可將其分為兩組，一組為鹼性化合物，有吡啶、喹啉、異喹啉、吖啶及卟啉、吲哚、咔唑及其同系物。其中以含釩和鎳的金屬卟啉化合物最為重要。
原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯發現的(C.Treibs，1934)。包括初卟啉和脫氧玫紅初卟啉，並提出石油中的卟啉是由植物葉綠素和動物氯化血紅素轉化來的。這個發現為石油有機成因說提供了有力的證據，引起了廣泛的注意和重視。目前對卟啉的研究已逐步深入並發現了多種類型。卟啉是以4個吡咯核為基本結構，由甲川橋聯結的含氮化合物。在石油中卟啉常與釩、鎳等金屬元素形成絡合物，因而又稱為有機金屬化(絡)合物，其基本結構與葉綠素結構極為相似(圖1－2)。
圖1－2 葉綠素(A)與原油中的卟啉(B)、植烷(Ph)、姥鮫烷(Pr)結構比較圖(據G.D.Hobsohetal.，1981)
但是，並不是所有原油中都含有卟啉，有相當一部分原油中不含或僅含痕量。一般中、新生代地層中形成的原油含卟啉較多，而古生代地層中的原油中的卟啉含量甚低或不含。這可能與卟啉的穩定性差有關。在高溫(＞250℃)或氧化條件下，卟啉將發生開環裂解而破壞。
此外，原油中的卟啉類型還與沉積環境有密切關系，海相石油富含釩卟啉，而陸相石油富含鎳卟啉。
(3)含氧化合物
石油中含氧化合物已鑒定出50多種。包括有機酸、酚和酮類化合物。其中主要是與酸官能團－COOH有關的有機酸，有C1—24的脂肪酸，C5—10的環烷酸，C10—15的類異戊二烯酸。石油中的有機酸和酚(酸性)統稱為石油酸，其中以環烷酸最多，占石油酸的95%，主要是五員酸和六員酸。幾乎所有石油中都含有環烷酸，但含量變化較大，在0.03%～1.9%之間。環烷酸易與鹼金屬化合作用生成環烷酸鹽，環烷酸鹽又特別易溶於水。因此，地下水中環烷酸鹽的存在是找油的標志之一。
(四)石油的餾分組成
石油是數以百計的若干種烴類和非烴有機化合物的混合物，每種化合物都有自己的沸點和凝點。石油的餾分就是利用組成石油的化合物各自具有不同沸點的特性，通過對原油加熱蒸餾，將石油分餾成不同沸點范圍的若幹部分，每一部分就是一個餾分。分餾所用的溫度區間(餾程)不同，餾出物(餾分)有所差異(表1－2)。
表1－2 石油產品的大致餾程范圍
通常石油的煉制過程可以看做是對石油的分餾，餾程的控制是根據原油的品質及對油品質量的具體要求來確定的。現代煉油工業為了提高石油中輕餾分的產量和提高產品質量，除了採用直餾法外，還採用催化熱裂化、加氫裂化、熱裂解、石油的鉑重整等一系列技術措施。例如在常壓下分餾出的汽油只佔原油的15%～20%，在採用催化熱裂化後，可使汽油的產量提高到50%～80%，以滿足各方面以汽油作能源燃料的需求。
(五)石油的組分分析
石油的組分分析是利用有機溶劑和吸附劑對組成石油的化合物具有選擇性溶解和吸附的性能，選用不同有機溶劑和吸附劑，將原油分成若幹部分，每一部分就是一個組分。
一般在做組分分析之前，先對原油進行分餾，去掉低於210℃的輕餾分，切取＞210℃的餾分進行組分分析。凡能溶於氯仿和四氯化碳的組分稱為油質，它們是石油中極性最弱的部分，其成分主要是飽和烴和一部分低分子芳烴。溶於苯的組分稱為苯膠質，其成分主要是芳烴和一些具有芳環結構的含雜元素的化合物(主要為含硫、氮、氧的多環芳烴)。用酒精和苯的混合液(或其他極性更強的如甲醇、丙酮等)作溶劑，可以得到酒精－苯膠質(或其他相應組分)，此類膠質的成分主要是含雜元素的非烴化合物。用石油醚分離，溶於石油醚的部分是油質和膠質。其中能被硅膠吸附的部分是膠質，不被硅膠吸附的部分是油質，剩下不溶於石油醚的組分(但可溶於苯、二硫化碳和三氯甲烷等中性有機溶劑，呈膠體溶液，可被硅膠吸附)為瀝青質。後者是渣油的主要組分，其主要成分是結構復雜的大分子非烴化合物。
H. 氧化鋁球哪裡會用到
對於石油的催化：活性氧化鋁球可以被使用在石油的煉制使用，在石油化工中，活性氧化鋁球經常是被作為一種常用的吸附劑，催化劑以及催化劑的載體。另外，活性氧化鋁球還是一種工業上的變壓器油，以及脫酸剤，用於對色層進行分析使用。
對自來水工程之中：對飲水中的物質進行除污。這種活性氧化鋁球還可以作為吸附劑以及乾燥劑來使用，對於水凈化工程，雙氧水廠工程，制氧廠工程以及石油化工工程等等，都會具有非常廣泛的作用。
活性氧化鋁球的使用范圍還是比較廣泛的，在工業運用中比較多，活性氧化鋁球也是製造金屬鋁的重要原料，還可以用來製作耐火磚，耐火鍋等容器，可以製造高溫一起，作為研磨器，助燃劑，以及填充物料等。
I. 石油的化學組成
石油的化學組成可以從組成石油的元素、化合物、餾分和組分加以認識，必須明確這是從不同側面去認識同一問題。
(一)石油的元素組成
由於石油沒有確定的化學成分，因而也就沒有確定的元素組成。但其元素組成還是有一定的變化范圍。
石油的元素組成主要是碳(C)和氫(H)，其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。世界上大多數石油的元素組成一般為:碳含量介於80%～88%之間，氫含量佔10%～14%，硫、氮、氧總量在0.3%～7%之間變化，一般低於2%～3%，個別石油含硫量可高達10%。世界各地原油的元素組成盡管千差萬別，但均以碳、氫兩種元素占絕對優勢，一般在95%～99%之間。碳、氫元素重量比介於5.7～7.7之間，平均值約為6.5。原子比的平均值約為0.57(或1∶1.8)。
石油中硫含量，據蒂索(B.P.Tissot，1978)等對9347個樣品的統計，平均為0.65%(重量)，其頻率分布具雙峰型(圖2－2)，多數樣品(約7500個)的含硫量小於1%，少數樣品(1800個)的含硫量大於1%，1%處為兩峰的交叉點。根據含硫量可把原油概略地分為高硫原油(含硫量大於1%)和低硫原油(含硫量小於1%)。原油中的硫主要來自有機物的蛋白質和圍岩的含硫酸鹽礦物如石膏等，故產於海相環境的石油較形成於陸相環境的石油含硫量高。由於硫具有腐蝕性，因此含硫量的高低關繫到石油的品質。含硫量變化范圍很大，從萬分之幾到百分之幾。
圖2－2 不同時代和成因的9347個石油樣品中含硫分布(據Tissot＆Welte，1978)
石油中含氮量在0.1%～1.7%之間，平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小於0.2%，最高可達1.7%(美國文圖拉盆地的石油)，通常以0.25%作為貧氮和富氮石油的界限。
石油的含氧量在0.1%～4.5%之間，主要與其氧化變質程度有關。
石油的元素組成，不同研究者的估算值不甚一致。通常碳、氫兩元素主要賦存在烴類化合物中，是石油的主體，而硫、氮、氧元素組成的化合物大多富集在渣油或膠質和瀝青質中。
除上述5種主要元素之外，還從原油灰分(石油燃燒後的殘渣)中發現有50多種元素。這些元素雖然種類繁多，但總量僅占石油重量的十萬分之幾到萬分之幾，在石油中屬微量元素。石油中的微量元素，以釩、鎳兩種元素含量高、分布普遍，且由於其與石油成因有關聯，故最為石油地質學家重視。V/Ni比值可作為區分是來自海相環境還是陸相環境沉積物的標志之一。一般認為V/Ni＞1是來自海相環境，V/Ni＜1是來自陸相環境。
(二)石油的化合物組成
概要地說，組成石油的化合物多是有機化合物，作為雜質混入的無機化合物不多，含量甚微，可以忽略不計。組成石油的5種主要元素構成的化合物是一個龐大的家族———有機化合物。現今從全世界經過分析的不同原油中分離出來的有機化合物有近500種，還不包括有機金屬化合物。其中約200種為非烴，其餘為烴類。原油的大半部分是由150種烴類組成。石油的化合物組成，歸納起來可以分為烴類和非烴類化合物兩大類，其中烴類化合物是主要的，這與元素組成以C、H占絕對優勢相一致。
1.烴類化合物
在化學上，烴類可以分為兩大類:飽和烴和不飽和烴。
(1)飽和烴
在石油中飽和烴在數量上佔大多數，一般占石油所有組分的50%～60%。可細分為正構烷烴、異構烷烴和環烷烴。
正構烷烴平均占石油體積的15%～20%，輕質原油可達30%以上，而重質原油可小於15%。石油中已鑒定出的正烷烴為C1—C45，個別報道曾提及見有C60的正烷烴，但石油大部分正烷烴碳數≤C35。在常溫常壓下，正烷烴C1—C4為氣態，C5—C15為液態，C16以上為固態(天然石蠟)。
不同類型原油的正構烷烴分布情況如圖2－3所示。由圖可見，盡管正構烷烴的分布曲線形態各異，但均呈一條連續的曲線，且奇碳數與偶碳數烴的含量總數近於相等。根據主峰碳數的位置和形態，可將正烷烴分布曲線分為三種基本類型:①主峰碳小於C15，且主峰區較窄;②主峰碳大於C25，主峰區較寬;③主峰區在C15—C25之間，主峰區寬。上述正烷烴的分布特點與成油原始有機質、成油環境和成熟度有密切關系，因而常用於石油的成因研究和油源對比。
石油中帶支鏈(側鏈)的異構烷烴以≤C10為主，常見於C6—C8中;C11—C25較少，且以異戊間二烯型烷烴最重要。石油中的異戊間二烯型烷烴(圖2－4)，一般被認為是從葉綠素的側鏈———植醇演化而來，因而它是石油為生物成因的標志化合物。這種異構烷烴的特點是每四個碳原子帶有一個甲基支鏈。現已從石油中分離出多種異戊間二烯型烷烴化合物，其總量達石油的0.5%。其中研究和應用較多的是2，6，10，14－四甲基十五烷(姥鮫烷)和2，6，10，14－四甲基十六烷(植烷)。研究表明，同一來源的石油，各種異戊二烯型化合物極為相似，因而常用之作為油源對比的標志。
圖2－3 不同類型石油的正構烷烴分布曲線圖(據Martin，1963)
圖2－4 類異戊間二烯型烷烴同系物立體化學結構圖
環烷烴在石油中所佔的比例為20%～40%，平均30%左右。低分子量(≤C10)的環烷烴，尤以環戊烷(C5－五員環)和環己烷(C6－六員環)及其衍生物是石油的重要組成部分，且一般環己烷多於環戊烷。中等到大分子量(C10—C35)的環烷烴可以是單環到六環。石油中環烷烴以單環和雙環為主，占石油中環烷烴的50%～55%，三環約佔20%，四環以上佔25%左右。在石油中多環環烷烴的含量隨成熟度增加而減少，故高成熟原油中1～2環的環烷烴顯著增多。
在常溫常壓下，環丙烷(C3H6)和甲基環丙烷(C4H8)為氣態，除此之外所有其他單環環烷烴均為液態，兩環以上(＞C11)的環烷烴為固態。
(2)不飽和烴
石油中的不飽和烴主要是芳香烴和環烷芳香烴，平均占原油重量的20%～45%。此外原油中偶可見有直鏈烯烴。烯烴及不飽和環烴，因其極不穩定，故很少見。
石油中已鑒定出的芳香烴，根據其結構不同可以分為單環、多環和稠環三類，而每個類型的主要分子常常不是母體，而是烷基衍生物。
單環芳烴包括苯、甲苯、二甲苯等。
多環芳烴有聯苯、三苯甲烷等。
稠環芳烴包括萘(二環稠合)，蒽和菲(三環稠合)以及苯並蒽和屈(四環稠合)。
芳香烴在石油中以苯、萘、菲三種化合物含量最多，其主要分子也常常以烷基的衍生物出現。如前者通常出現的主要是甲苯，而不是苯。
環烷芳香烴包含一個或幾個縮合芳環，並與飽和環及鏈烷基稠合在一起。石油中最豐富的環烷芳香烴是兩環(一個芳環和一個飽和環)構成的茚滿和萘滿以及它們的甲基衍生物。而最重要的是四環和五環的環烷芳烴，其含量及分布特徵常用於石油的成因研究和油源對比。因為它們大多與甾族和萜族化合物有關(芳構化)，而甾族和萜族化合物是典型的生物成因標志化合物。
2.非烴化合物
石油中的非烴化合物是指除C、H兩種主要元素外，還含有硫或氮或氧，抑或金屬原子(主要是釩和鎳)的一大類化合物。石油中這些元素的含量不多，但含這些元素的化合物卻不少，有時可達石油重量的30%。其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。
(1)含硫化合物
硫是碳和氫之後的第三個重要元素，含硫的化合物也最為多見。目前石油中已鑒定出的含硫化合物將近100種，多呈硫醇、硫醚、硫化物和噻吩(以含硫的雜環化合物形式存在)，在重質石油中含量較為豐富。
石油中所含的硫是一種有害的雜質，因為它容易產生硫化氫(H2S)、硫化鐵(FeS)、亞硫酸(H2SO3)或硫酸(H2SO4)等化合物，對機器、管道、油罐、煉塔等金屬設備造成嚴重腐蝕，所以含硫量常作為評價石油質量的一項重要指標。
通常將含硫量大於2%的石油稱為高硫石油;低於0.5%的稱為低硫石油;介於0.5%～2%之間的稱為含硫石油。一般含硫量較高的石油多產自碳酸鹽岩系和膏鹽岩系含油層，而產自砂岩的石油則含硫較少。我國原油多屬低硫石油(如大慶、任丘、大港、克拉瑪依油田)和含硫石油(如勝利油田)。原蘇聯伊申巴石油含硫量高達2.25%～7%，其他如墨西哥、委內瑞拉和中東的石油含硫量也較高。
(2)含氮化合物
石油中含氮化合物較為少見，平均含量小於0.1%。目前從石油中分離出來的含氮化合物有30多種，主要是以含氮雜環化合物形式存在。可將其分為兩組，一組為鹼性化合物，有吡啶、喹啉、異喹啉、吖啶及其同系物;另一組為非鹼性化合物，有卟啉、吲哚、咔唑及其同系物，其中以含釩和鎳的金屬卟啉化合物最為重要。
原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯(C.Treibs，1934)發現的。包括初卟啉和脫氧玫紅初卟啉，並提出石油中的卟啉是由植物的葉綠素和動物的氯化血紅素轉化而來。這個發現為石油有機成因說提供了有力的證據，引起了廣泛的注意和重視。目前對卟啉的研究已逐步深入並發現了多種類型。卟啉是以四個吡咯核為基本結構，由4個次甲基(—CH)橋鍵聯結的含氮化合物，又稱族化合物。在石油中卟啉常與釩、鎳等金屬元素形成絡合物，因而又稱為有機金屬化(絡)合物，其基本結構與葉綠素結構極為相似(圖2－5)。
圖2－5 葉綠素(A)與原油中的卟啉(B)、植烷(Ph)、姥鮫烷(Pr)結構比較圖(據G.D.Hobson等，1981)
但是，並不是所有原油中都含有卟啉，有相當一部分原油中不含或僅含痕量。一般中新生代地層中形成的原油含卟啉較多，而古生代地層中石油含卟啉甚低或不含。這可能與卟啉的穩定性差有關。在高溫(＞250℃)或氧化條件下，卟啉將發生開環裂解而遭破壞。
此外，原油中的卟啉類型還與沉積環境有密切關系，海相石油富含釩卟啉，而陸相石油富含鎳卟啉。
(3)含氧化合物
石油中含氧化合物已鑒定出50多種，包括有機酸、酚和酮類化合物。其中主要是與酸官能團(—COOH)有關的有機酸，有C2～24的脂肪酸，C5～10的環烷酸，C10～15的類異戊二烯酸。石油中的有機酸和酚(酸性)統稱石油酸，其中以環烷酸最多，占石油酸的95%，主要是五員酸和六員酸。幾乎所有石油中都含有環烷酸，但含量變化較大，在0.03%～1.9%之間。環烷酸易與鹼金屬作用生成環烷酸鹽，環烷酸鹽又特別易溶於水。因此地下水中環烷酸鹽的存在是找油的標志之一。
(三)石油的餾分組成
石油是若干種烴類和非烴有機化合物的混合物，每種化合物都有自己的沸點和凝點。石油的餾分就是利用組成石油的化合物各自具有不同沸點的特性，通過對原油加熱蒸餾，將石油分割成不同沸點范圍的若幹部分，每一部分就是一個餾分。分割所用的溫度區間(餾程)不同，餾分就有所差異(表2－1)。
表2－1 石油的餾分組成
據亨特對美國一種相對密度為35°API(0.85g/cm3)的環烷型原油所做的分析結果，以脫氣後各餾分總和計算，各餾分的體積百分比為:汽油27%，煤油13%，柴油12%，重質瓦斯油10%，潤滑油20%，渣油18%。其與化合物組成的關系如圖2－6所示。
通常石油的煉制過程可以看作就是對石油的分餾，餾程的控制是根據原油的品質及對油品質量的具體要求來確定的。現代煉油工業為了提高石油中輕餾分的產量和提高產品質量，除了採用直餾法外，還採用催化熱裂化、加氫裂化、熱裂解、石油的鉑重整等一系列技術措施。例如在常壓下分餾出的汽油只佔原油的15%～20%，在採用催化熱裂化後，可使汽油的產量提高到50%～80%，以滿足各方面以汽油作能源燃料的需求。
圖2－6 相對密度為35°API的環烷型石油的餾分與化合物組成的關系圖(據J.M.Hunt，1979)
(四)石油的組分組成
石油組分分析是過去在石油研究中曾廣泛使用的一種方法。它是利用有機溶劑和吸附劑對組成石油的化合物具有選擇性溶解和吸附的性能，選用不同有機溶劑和吸附劑，將原油分成若幹部分，每一部分就是一個組分。
一般在作組分分析之前，先對原油進行分餾，去掉低於210℃的輕餾分，切取＞210℃的餾分進行組分分析(圖2－7)。凡能溶於氯仿和四氯化碳的組分稱為油質，它們是石油中極性最弱的部分，其成分主要是飽和烴和一部分低分子芳烴。溶於苯的組分稱為苯膠質，其成分主要是芳烴和一些具有芳環結構的含雜元素的化合物(主要為含S、N、O的多環芳烴)。用酒精和苯的混合液(或其他極性更強的如甲醇、丙酮等)作溶劑，可以得到酒精－苯膠質(或其他相應組分)，此類膠質的成分主要是含雜元素的非烴化合物。用石油醚分離，溶於石油醚的部分是油質和膠質。其中能被硅膠吸附的部分是膠質;不被硅膠吸附的部分是油質;剩下不溶於石油醚的組分(但可溶於苯、二硫化碳和三氯甲烷等中性有機溶劑，呈膠體溶液，可被硅膠吸附)為瀝青質;後者是渣油的主要組分，其主要成分是結構復雜的大分子非烴化合物。
顯然，石油的組分組成是一個比較模糊的概念，特別是膠質和瀝青質，在石油地質學中使用頻率較高，使用上也不是很嚴謹。膠質和瀝青質是一些分子量較大的復雜化合物的混合體。膠質的視分子量約在300～1200;瀝青的視分子量多大於10000，可能達到甚至於超過50000，其直徑平均為40～50nm。膠質和瀝青質占原油的0～40%，平均為20%。膠質和瀝青質可能主要是由多環芳核或環烷－芳核和雜原子鏈如含S、N、O等的化合物組成，其平均元素組成如表2－2所示，大量分布於未成熟以及經過生物降解和變質的原油中，尤其在天然瀝青礦物或瀝青砂岩中更為多見。
石油的組分在石油的成因演化研究和原油品質評價中經常涉及。
圖2－7 原油組分分析流程圖
表2－2 膠質和瀝青質的平均元素組成
J. 吸附劑的選擇原則
選擇吸附劑時，應遵循的原則包括：
1、比表面積大，孔隙率高，吸附容量大；
2、吸附選擇性強；
3、有足夠的機械強度、熱穩定性和化學穩定性；
4、易於再生和活化；
5、原料來源廣泛，價廉易得。
(10)石油用什麼吸附劑擴展閱讀：
常用的吸附劑有以碳質為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑（如硅膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等）。最具代表性的吸附劑是活性炭，吸附性能相當好，但是成本比較高，曾應用在松花江事件中用來吸附水體中的甲苯。
其次還有分子篩、硅膠、活性鋁、聚合物吸附劑和生物吸附劑等等。
吸附劑一般都是用在工業生產中，因此根據工業的常用性可以把吸附劑分為六大類。
1、硅膠，它主要用於乾燥、氣體混合物及石油組分的分離等；
2、氧化鋁，它也是一種脫水的吸附劑；
3、活性炭，主要用於水處理、脫色和氣體處理；
4、聚丙烯醯胺，主要用於生活污水和有機廢水；
5、沸石分子篩，用於氣體吸附分離、氣體和液體乾燥；
6、碳分子篩，主要起運輸通道作用，微孔則起分子篩的作用。