A. 如何区分石油的烷烃类、环烷烃类、芳香烃类依据什么来划分
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体.石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料.石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大（30 ~ -60°C）,沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液. 组成石油的化学元素主要是碳 （83% ~ 87%）、氢（11% ~ 14%）,其余为硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）.由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去.不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类. 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油.我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少.除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3.组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用.大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油.
B. 石油和天然气的化学组成
（一）石油的化学组成和类型
石油是指以液态形式存在于地下的碳氢化合物的混合物。石油的组成和性质受到原始母质、形成条件和后期变化等因素的共同影响。因此，石油的成分变化较大。
组成石油的主要元素为碳、氢，主要以碳氢化合物的形式存在；其次为氧、氮、硫，主要形成非烃类化合物。其中，碳占82%～87%（Hunt，1961），氢占12%～15%，氧、氮、硫的含量仅为0.5%～5%。此外，石油中还含有40余种微量元素，其中V、Ni含量较高。石油与有机质的微量元素含量分布极为相似，但与泥岩中微量元素的分布相差较大（图4-11）。上述元素组成特点表明石油与有机质在成因上密切相关，而且有机质向石油的演化过程是一个脱氧、加氢、富碳的过程。
图4-11 有机质、石油和泥岩中25种微量元素深浓度的分布
石油的烃类组成可以用各族烃在石油中所占的百分含量来表示，主要包括以下三个部分：饱和烃，包括正构、异构烷烃和环烷烃，约占57.2%；芳香烃，包括芳香烃、环烷芳香烃和环状的含硫化合物，约占28.6%；胶质和沥青质，约占14.2%。沥青质和胶质是含氧、氮、硫原子的多环分子，分子量高，其含量多少决定了石油的密度、黏度的大小。
（二）天然气的化学组成及其类型
广义地讲，一切经自然过程生成的气体都叫做天然气。除宇宙气体外，它们在成因上与地壳中有机质分解和裂解作用、岩石变质作用、岩浆作用、地幔去气作用等有关。天然产出的气体大多以分散形式存在，只有少部分聚集起来形成了有经济价值的矿藏。狭义地讲，天然气是指在沉积有机质演化过程中生成的可燃气体。这类气体由烃类气和非烃类气组成。不同成因类型、不同地区的天然气的组成变化较大。
烃类气体中CH4所占的比例最高，此外还有数量不等的C2～C6烃类。根据CH4以上重烃（C2+）的含量，可将天然气分为干气和湿气。C2+低于5%的为干气，干气不与油伴生，可形成纯气藏。C2+大于5%的为湿气，常与油伴生。
非烃类气包括CO2、H2S、N2和少量稀有气体，其含量一般不高（小于10%）。在个别地区的天然气中，CO2、H2S、N2含量很高，可形成CO2、H2S、N2气田。
根据天然气的成因类型，可将天然气分成生物成因气、油型气和煤成气。生物成因气是指在成岩作用阶段，沉积物中的有机质经厌氧微生物的发酵作用而形成的气体。其中CH4的含量高达98%以上，重烃的含量小于1%，其他的是CO2和N2。油型气（包括湿气、凝析气和裂解气）是在沉积有机质热裂解成油过程中与石油同时形成的，或在过成熟阶段由有机质和液态烃热裂解形成。煤成气是指煤系地层或亚煤系地层中的有机质在整个煤化过程中形成的天然气。
C. 石油的化学成分是什么
石油中，碳、氢是主要的组成元素。碳一般占83%～87%，氢占11%～14%，原子比介于5.7～8.5之间。其他元素，如氧、氮、硫元素约占1%，很少达到2%～3%。还有磷、钒等微量元素和矿物质。这些元素或以游离状或组成化合物的形式存在于重的组分中。
自然界中，碳氢化合物种类繁多，已知的有数百种。但构成石油的碳氢化合物，从其对石油性质的影响和存在的广泛性来看，烷烃、环烷烃、芳香烃这三大系列的结构最为重要，也最为普遍。从溶有天然气的石油平均成分看，大体上烷烃占53%，环烷烃占31%，芳香烃占16%。
烷烃分子通式为CnH2n+2，是由碳原子以单键链状与氢原子结合构成的一类饱和、稳定的烃类化合物。没有支链的称为正构烷烃，按其碳原子数的增加分别定名为甲烷、乙烷……癸烷等；碳原子数超过十的即用数字直接表示，如十一烷、十二烷……二十烷等。有支链者，为异构烷烃。
环烷烃是碳原子以单键呈环状相连并与四周的氢原子结合构成。只含有一个环的环烷烃，通式是CnH2n。与烷烃相比，氢原子数目减少。但仍是一种饱和、稳定的化合物。环己烷和环戊烷是石油中最主要的环烷烃。环烷烃与烷烃在化学性质上比较接近，但构成的石油反映出的物理性质则有所差异。环烷烃比例大的石油比烷烃比例大的石油往往密度大、熔点和沸点高。
芳香烃分子通式为CnH2n-6（n≥6），碳原子以单键和双键呈环状与氢原子结合。主要特点是分子中至少有一个苯环，苯（C6H6）是最简单和典型的代表。这类烃多具有芳香气味。在石油中，常集中于重馏分内。
烷烃、环烷烃都属于比较稳定的饱和烃类，芳香烃属不饱和烃。但在链状烷烃的化合物中，有不饱和烃类化合物存在。这类化合物的碳原子呈链状以双键相连与氢原子结合，缺少两个氢原子的称为烯烃，分子通式为CnH2n，例如乙烯（C2H4）。碳原子间仍呈链状排列但以三键相连的结构，称为炔烃，其分子通式为CnH2n-2，如乙炔（C2H2）。这类不饱和烃在化学性质上比较不稳定。当较纯时，点火燃烧尚显平静，而一旦混有空气，就易发生猛烈爆炸。
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