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石油怎么成分分析

发布时间: 2025-03-12 06:40:16

1. 石油生成体系分析是什么

条件1:烃源岩在石油地质学中,烃源岩是指那些能够生成烃类或正在生成烃类的岩石。在一套有效生油体系中,烃源岩是必须具备的因素之一。它们是可以在各种环境中沉积形成的富含有机质的沉积岩,这些环境包括深海、湖泊和三角洲地带。油页岩也可以被认为是一种未成熟的烃源岩,从中可以排出少量石油,或没有石油排出。。

石油与天然气由烃类组成,这是一种由碳和氢构成的分子。众所周知,由于烃类会受到我们四周存在于空气中的细菌(喜氧细菌)的分解和氧化作用的破坏,所以这些烃类物质不可能在地球表面长期存在,它们会非常迅速地转化为二氧化碳(CO2)和水。

在自然状态下,烃类不会存在于地球深部的岩石层内,因为在超过某一特定的深度(大约10千米)处,由于温度过高(越往深处去,温度就越高),它们就会被破坏。

条件7:石油与天然气的保存为了保持石油圈闭的安全,就必须使其与氧气、细菌隔绝,以保障以后的勘探。。

烃类一旦进入圈闭,就会受到各方面的影响,正如我们所知的那样——烃类不喜欢氧气和细菌。然而,当一个油藏距离地表太近时,雨水也会下渗进入油藏,这种水携带着氧气和各种贪食的细菌,它们开始侵蚀石油,使得石油内的轻质组分被大量分解、破坏、释放出气体。之后,所有的剩余物都是难以开采的重质而黏稠的烃类。如果圈闭内的物质没有逃逸,勘探家们对所剩的物质没有兴趣,就不会顾及那里的资源了。这些剩余物将经历十分严重的蜕变,只会剩下垃圾废物!在50~55℃的温度区间,能够导致上述转变的细菌无法存活。因此,在55℃之上,石油能够得以长期保存。广义地讲,我们可以认为在小于1000米的埋藏深度处发现油藏时,就是令人焦虑之时——它们很可能已经被破坏了。然而,在更深处发现的油藏也不能完全幸免于因地壳抬升所造成的破坏作用。在这种情况下,勘探家们的顾虑在于岩石的运动。如果构造运动发生,就会破坏油气圈闭,使圈闭的密闭性降低,甚至完全被摧毁,更常见的现象是岩石运动产生的裂隙与破裂会破坏圈闭的密闭性,导致圈闭内烃类物质逃逸。圈闭的生命和使命就此完结:空了。

2. 石油到底是怎么形成的

普遍认为石油的形成有两种机理:

(1)生物成油理论

大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则中空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米。由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多。因此形成油田需要三个条件:丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。

(2)非生物成油理论

非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,这些碳有些自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。与石油本身无关。

在地质学家中这个理论只有少数人支持。一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。非生物成油理论无法解释世界99%以上的石油都储存在沉积岩中,而那些非沉积岩中的石油也可被解释为从别处沉积岩中运移而来。同样,非生物成油理论无法解释石油中广泛分布的生物标志化合物,如甾烷,伽马蜡烷,植烷,藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象。

拓展资料:

开采石油是非常昂贵的,也可能对环境带来破坏。海上探油和开采会打扰海洋环境。尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。

石油燃烧时向大气层释放二氧化碳,导致全球变暖。每能量单位石油释放的二氧化碳低于煤,但是高于天然气。但是作为交通用燃料要减少焚油导致的二氧化碳的释放尤其棘手。一般只有大的发电厂才能够装配吸收二氧化碳的装置,单个车辆无法装配这样的装置。

虽然现在也有可再生能源作为选择,但是可再生能源能够取代多少石油以及可再生能源本身可能导致的环境破坏还不肯定和有争议。阳光、风、地热和其它可再生能源无法取代石油作为高能量密度的运输能源。要取代石油这些可再生能源必须转换为电(以蓄电池的形式)或者氢(通过燃料电池或内燃)来驱动运输工具。另一个方案是使用生物质能产生的液体燃料(乙醇、生物柴油)来驱动运输工具,但是目前的技术还无法让生质燃料够环保。总而言之要取代石油作为主要运输能源是一件非常不容易的事情。



3. 石油的成份是什么

石油是由多种化合物构成的复杂混合物,主要包含各种烷烃、环烷烃和芳香烃。这些化合物以不同比例混合,形成了石油这种物质。

烷烃是石油中最常见的成分之一,它们是由碳和氢原子组成的链状化合物。这类化合物具有较低的沸点和较好的流动性,是石油中挥发性较强的成分。

环烷烃也是石油的重要组成部分,它们是由碳原子组成的环状结构。环烷烃的沸点较高,粘度较大,常用于制造各种润滑油。

芳香烃是石油中的另一种重要成分,它们是由苯环和侧链组成的化合物。芳香烃具有较高的沸点和粘度,常用于制造溶剂、油漆和塑料等。

这些化合物在石油中的比例和组合方式决定了石油的性质和用途。因此,对于石油的研究和分析至关重要。

石油的化学成分对石油工业具有重要意义,了解这些成分可以帮助我们更好地利用和开发石油资源。

石油工业中的许多工艺和技术都依赖于对石油化学成分的理解。例如,通过改变石油中各成分的比例,可以生产出不同类型的燃料和化工产品。

此外,对石油化学成分的研究还有助于环境保护和可持续发展。通过优化石油的使用和处理,可以减少对环境的影响,提高能源效率。

总之,石油的化学成分是石油工业和环境保护的重要研究领域,深入了解这些成分将有助于我们更好地利用和保护这一宝贵的自然资源

4. 石油是怎么来的

石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。

由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。

阿拉伯国家有如此丰富的石油资源的原因:阿拉伯在中东,中东地区是海洋生活着许多海洋生物,石油就是这些海洋生物和这些热带植物的尸体所组成的。

(4)石油怎么成分分析扩展阅读:

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。

石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。

从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况。

因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且油井可以投入生产而形成一定生产规模。

5. 石油的化学组成

石油的化学组成可以从组成石油的元素、化合物、馏分和组分加以认识,必须明确这是从不同侧面去认识同一问题。

(一)石油的元素组成

由于石油没有确定的化学成分,因而也就没有确定的元素组成。但其元素组成还是有一定的变化范围。

石油的元素组成主要是碳(C)和氢(H),其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。世界上大多数石油的元素组成一般为:碳含量介于80%~88%之间,氢含量占10%~14%,硫、氮、氧总量在0.3%~7%之间变化,一般低于2%~3%,个别石油含硫量可高达10%。世界各地原油的元素组成尽管千差万别,但均以碳、氢两种元素占绝对优势,一般在95%~99%之间。碳、氢元素重量比介于5.7~7.7之间,平均值约为6.5。原子比的平均值约为0.57(或1∶1.8)。

石油中硫含量,据蒂索(B.P.Tissot,1978)等对9347个样品的统计,平均为0.65%(重量),其频率分布具双峰型(图2-2),多数样品(约7500个)的含硫量小于1%,少数样品(1800个)的含硫量大于1%,1%处为两峰的交叉点。根据含硫量可把原油概略地分为高硫原油(含硫量大于1%)和低硫原油(含硫量小于1%)。原油中的硫主要来自有机物的蛋白质和围岩的含硫酸盐矿物如石膏等,故产于海相环境的石油较形成于陆相环境的石油含硫量高。由于硫具有腐蚀性,因此含硫量的高低关系到石油的品质。含硫量变化范围很大,从万分之几到百分之几。

图2-2 不同时代和成因的9347个石油样品中含硫分布(据Tissot&Welte,1978)

石油中含氮量在0.1%~1.7%之间,平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小于0.2%,最高可达1.7%(美国文图拉盆地的石油),通常以0.25%作为贫氮和富氮石油的界限。

石油的含氧量在0.1%~4.5%之间,主要与其氧化变质程度有关。

石油的元素组成,不同研究者的估算值不甚一致。通常碳、氢两元素主要赋存在烃类化合物中,是石油的主体,而硫、氮、氧元素组成的化合物大多富集在渣油或胶质和沥青质中。

除上述5种主要元素之外,还从原油灰分(石油燃烧后的残渣)中发现有50多种元素。这些元素虽然种类繁多,但总量仅占石油重量的十万分之几到万分之几,在石油中属微量元素。石油中的微量元素,以钒、镍两种元素含量高、分布普遍,且由于其与石油成因有关联,故最为石油地质学家重视。V/Ni比值可作为区分是来自海相环境还是陆相环境沉积物的标志之一。一般认为V/Ni>1是来自海相环境,V/Ni<1是来自陆相环境。

(二)石油的化合物组成

概要地说,组成石油的化合物多是有机化合物,作为杂质混入的无机化合物不多,含量甚微,可以忽略不计。组成石油的5种主要元素构成的化合物是一个庞大的家族———有机化合物。现今从全世界经过分析的不同原油中分离出来的有机化合物有近500种,还不包括有机金属化合物。其中约200种为非烃,其余为烃类。原油的大半部分是由150种烃类组成。石油的化合物组成,归纳起来可以分为烃类和非烃类化合物两大类,其中烃类化合物是主要的,这与元素组成以C、H占绝对优势相一致。

1.烃类化合物

在化学上,烃类可以分为两大类:饱和烃和不饱和烃。

(1)饱和烃

在石油中饱和烃在数量上占大多数,一般占石油所有组分的50%~60%。可细分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。

正构烷烃平均占石油体积的15%~20%,轻质原油可达30%以上,而重质原油可小于15%。石油中已鉴定出的正烷烃为C1—C45,个别报道曾提及见有C60的正烷烃,但石油大部分正烷烃碳数≤C35。在常温常压下,正烷烃C1—C4为气态,C5—C15为液态,C16以上为固态(天然石蜡)。

不同类型原油的正构烷烃分布情况如图2-3所示。由图可见,尽管正构烷烃的分布曲线形态各异,但均呈一条连续的曲线,且奇碳数与偶碳数烃的含量总数近于相等。根据主峰碳数的位置和形态,可将正烷烃分布曲线分为三种基本类型:①主峰碳小于C15,且主峰区较窄;②主峰碳大于C25,主峰区较宽;③主峰区在C15—C25之间,主峰区宽。上述正烷烃的分布特点与成油原始有机质、成油环境和成熟度有密切关系,因而常用于石油的成因研究和油源对比。

石油中带支链(侧链)的异构烷烃以≤C10为主,常见于C6—C8中;C11—C25较少,且以异戊间二烯型烷烃最重要。石油中的异戊间二烯型烷烃(图2-4),一般被认为是从叶绿素的侧链———植醇演化而来,因而它是石油为生物成因的标志化合物。这种异构烷烃的特点是每四个碳原子带有一个甲基支链。现已从石油中分离出多种异戊间二烯型烷烃化合物,其总量达石油的0.5%。其中研究和应用较多的是2,6,10,14-四甲基十五烷(姥鲛烷)和2,6,10,14-四甲基十六烷(植烷)。研究表明,同一来源的石油,各种异戊二烯型化合物极为相似,因而常用之作为油源对比的标志。

图2-3 不同类型石油的正构烷烃分布曲线图(据Martin,1963)

图2-4 类异戊间二烯型烷烃同系物立体化学结构图

环烷烃在石油中所占的比例为20%~40%,平均30%左右。低分子量(≤C10)的环烷烃,尤以环戊烷(C5-五员环)和环己烷(C6-六员环)及其衍生物是石油的重要组成部分,且一般环己烷多于环戊烷。中等到大分子量(C10—C35)的环烷烃可以是单环到六环。石油中环烷烃以单环和双环为主,占石油中环烷烃的50%~55%,三环约占20%,四环以上占25%左右。在石油中多环环烷烃的含量随成熟度增加而减少,故高成熟原油中1~2环的环烷烃显着增多。

在常温常压下,环丙烷(C3H6)和甲基环丙烷(C4H8)为气态,除此之外所有其他单环环烷烃均为液态,两环以上(>C11)的环烷烃为固态。

(2)不饱和烃

石油中的不饱和烃主要是芳香烃和环烷芳香烃,平均占原油重量的20%~45%。此外原油中偶可见有直链烯烃。烯烃及不饱和环烃,因其极不稳定,故很少见。

石油中已鉴定出的芳香烃,根据其结构不同可以分为单环、多环和稠环三类,而每个类型的主要分子常常不是母体,而是烷基衍生物。

单环芳烃包括苯、甲苯、二甲苯等。

多环芳烃有联苯、三苯甲烷等。

稠环芳烃包括萘(二环稠合),蒽和菲(三环稠合)以及苯并蒽和屈(四环稠合)。

芳香烃在石油中以苯、萘、菲三种化合物含量最多,其主要分子也常常以烷基的衍生物出现。如前者通常出现的主要是甲苯,而不是苯。

环烷芳香烃包含一个或几个缩合芳环,并与饱和环及链烷基稠合在一起。石油中最丰富的环烷芳香烃是两环(一个芳环和一个饱和环)构成的茚满和萘满以及它们的甲基衍生物。而最重要的是四环和五环的环烷芳烃,其含量及分布特征常用于石油的成因研究和油源对比。因为它们大多与甾族和萜族化合物有关(芳构化),而甾族和萜族化合物是典型的生物成因标志化合物。

2.非烃化合物

石油中的非烃化合物是指除C、H两种主要元素外,还含有硫或氮或氧,抑或金属原子(主要是钒和镍)的一大类化合物。石油中这些元素的含量不多,但含这些元素的化合物却不少,有时可达石油重量的30%。其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。

(1)含硫化合物

硫是碳和氢之后的第三个重要元素,含硫的化合物也最为多见。目前石油中已鉴定出的含硫化合物将近100种,多呈硫醇、硫醚、硫化物和噻吩(以含硫的杂环化合物形式存在),在重质石油中含量较为丰富。

石油中所含的硫是一种有害的杂质,因为它容易产生硫化氢(H2S)、硫化铁(FeS)、亚硫酸(H2SO3)或硫酸(H2SO4)等化合物,对机器、管道、油罐、炼塔等金属设备造成严重腐蚀,所以含硫量常作为评价石油质量的一项重要指标。

通常将含硫量大于2%的石油称为高硫石油;低于0.5%的称为低硫石油;介于0.5%~2%之间的称为含硫石油。一般含硫量较高的石油多产自碳酸盐岩系和膏盐岩系含油层,而产自砂岩的石油则含硫较少。我国原油多属低硫石油(如大庆、任丘、大港、克拉玛依油田)和含硫石油(如胜利油田)。原苏联伊申巴石油含硫量高达2.25%~7%,其他如墨西哥、委内瑞拉和中东的石油含硫量也较高。

(2)含氮化合物

石油中含氮化合物较为少见,平均含量小于0.1%。目前从石油中分离出来的含氮化合物有30多种,主要是以含氮杂环化合物形式存在。可将其分为两组,一组为碱性化合物,有吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶及其同系物;另一组为非碱性化合物,有卟啉、吲哚、咔唑及其同系物,其中以含钒和镍的金属卟啉化合物最为重要。

原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯(C.Treibs,1934)发现的。包括初卟啉和脱氧玫红初卟啉,并提出石油中的卟啉是由植物的叶绿素和动物的氯化血红素转化而来。这个发现为石油有机成因说提供了有力的证据,引起了广泛的注意和重视。目前对卟啉的研究已逐步深入并发现了多种类型。卟啉是以四个吡咯核为基本结构,由4个次甲基(—CH)桥键联结的含氮化合物,又称族化合物。在石油中卟啉常与钒、镍等金属元素形成络合物,因而又称为有机金属化(络)合物,其基本结构与叶绿素结构极为相似(图2-5)。

图2-5 叶绿素(A)与原油中的卟啉(B)、植烷(Ph)、姥鲛烷(Pr)结构比较图(据G.D.Hobson等,1981)

但是,并不是所有原油中都含有卟啉,有相当一部分原油中不含或仅含痕量。一般中新生代地层中形成的原油含卟啉较多,而古生代地层中石油含卟啉甚低或不含。这可能与卟啉的稳定性差有关。在高温(>250℃)或氧化条件下,卟啉将发生开环裂解而遭破坏。

此外,原油中的卟啉类型还与沉积环境有密切关系,海相石油富含钒卟啉,而陆相石油富含镍卟啉。

(3)含氧化合物

石油中含氧化合物已鉴定出50多种,包括有机酸、酚和酮类化合物。其中主要是与酸官能团(—COOH)有关的有机酸,有C2~24的脂肪酸,C5~10的环烷酸,C10~15的类异戊二烯酸。石油中的有机酸和酚(酸性)统称石油酸,其中以环烷酸最多,占石油酸的95%,主要是五员酸和六员酸。几乎所有石油中都含有环烷酸,但含量变化较大,在0.03%~1.9%之间。环烷酸易与碱金属作用生成环烷酸盐,环烷酸盐又特别易溶于水。因此地下水中环烷酸盐的存在是找油的标志之一。

(三)石油的馏分组成

石油是若干种烃类和非烃有机化合物的混合物,每种化合物都有自己的沸点和凝点。石油的馏分就是利用组成石油的化合物各自具有不同沸点的特性,通过对原油加热蒸馏,将石油分割成不同沸点范围的若干部分,每一部分就是一个馏分。分割所用的温度区间(馏程)不同,馏分就有所差异(表2-1)。

表2-1 石油的馏分组成

据亨特对美国一种相对密度为35°API(0.85g/cm3)的环烷型原油所做的分析结果,以脱气后各馏分总和计算,各馏分的体积百分比为:汽油27%,煤油13%,柴油12%,重质瓦斯油10%,润滑油20%,渣油18%。其与化合物组成的关系如图2-6所示。

通常石油的炼制过程可以看作就是对石油的分馏,馏程的控制是根据原油的品质及对油品质量的具体要求来确定的。现代炼油工业为了提高石油中轻馏分的产量和提高产品质量,除了采用直馏法外,还采用催化热裂化、加氢裂化、热裂解、石油的铂重整等一系列技术措施。例如在常压下分馏出的汽油只占原油的15%~20%,在采用催化热裂化后,可使汽油的产量提高到50%~80%,以满足各方面以汽油作能源燃料的需求。

图2-6 相对密度为35°API的环烷型石油的馏分与化合物组成的关系图(据J.M.Hunt,1979)

(四)石油的组分组成

石油组分分析是过去在石油研究中曾广泛使用的一种方法。它是利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能,选用不同有机溶剂和吸附剂,将原油分成若干部分,每一部分就是一个组分。

一般在作组分分析之前,先对原油进行分馏,去掉低于210℃的轻馏分,切取>210℃的馏分进行组分分析(图2-7)。凡能溶于氯仿和四氯化碳的组分称为油质,它们是石油中极性最弱的部分,其成分主要是饱和烃和一部分低分子芳烃。溶于苯的组分称为苯胶质,其成分主要是芳烃和一些具有芳环结构的含杂元素的化合物(主要为含S、N、O的多环芳烃)。用酒精和苯的混合液(或其他极性更强的如甲醇、丙酮等)作溶剂,可以得到酒精-苯胶质(或其他相应组分),此类胶质的成分主要是含杂元素的非烃化合物。用石油醚分离,溶于石油醚的部分是油质和胶质。其中能被硅胶吸附的部分是胶质;不被硅胶吸附的部分是油质;剩下不溶于石油醚的组分(但可溶于苯、二硫化碳和三氯甲烷等中性有机溶剂,呈胶体溶液,可被硅胶吸附)为沥青质;后者是渣油的主要组分,其主要成分是结构复杂的大分子非烃化合物。

显然,石油的组分组成是一个比较模糊的概念,特别是胶质和沥青质,在石油地质学中使用频率较高,使用上也不是很严谨。胶质和沥青质是一些分子量较大的复杂化合物的混合体。胶质的视分子量约在300~1200;沥青的视分子量多大于10000,可能达到甚至于超过50000,其直径平均为40~50nm。胶质和沥青质占原油的0~40%,平均为20%。胶质和沥青质可能主要是由多环芳核或环烷-芳核和杂原子链如含S、N、O等的化合物组成,其平均元素组成如表2-2所示,大量分布于未成熟以及经过生物降解和变质的原油中,尤其在天然沥青矿物或沥青砂岩中更为多见。

石油的组分在石油的成因演化研究和原油品质评价中经常涉及。

图2-7 原油组分分析流程图

表2-2 胶质和沥青质的平均元素组成

6. 石油是怎样形成的

1.石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说。
2.生物沉积变油学说认为石油是古代海洋或湖泊中的生物死去后,尸骸沉积在海底。海洋中含有很多盐分,所以生物脂肪不能马上降解,在强大压力下,脂肪和蛋白质被逐渐液化,变成石油。
3.石化油学说认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关。

7. 石油,煤的成分是什么请尽量详细些.

石油的成分

石油中碳氢两种元素所组成的化合物,成分很复杂,并且随产地不同而异。按其结构又分为烷烃(包括直链和支链烷烃)、环烷烃(多数是烷基环戊烷、烷基环己烷)和芳香烃(多数是烷基苯),一般石油中不含有烯烃。

石油中含硫化合物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化物(RSSR)和噻吩等。在石油的某些加工产物中还含有硫化氢(H2S)。

石油中含氧化合物主要有环烷酸和酚类(以苯酚为主),此外还含有少量脂肪酸。环烷酸是指含有11~30个碳原子的羧酸,分子中含有一个或多个骈合脂环,羧基可以在脂环上或在侧链上。如:

在炼油生产中常把环烷酸和酚叫做石油酸。

石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺类(RNH2)等。因吡咯在空气中易氧化,颜色逐渐变深,这踉汽油久存颜色变深有关。

石油的化学组成是没有一定的,随产地不同而异。根据含烃的成分不同一般将石油分为烷烃基石油、环烷基石油、混合基石油和芳烃基石油等几大类。但许多产油国家常根据本国的资源情况而有不同的分类。

●煤的成分

通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。煤的结构复杂。视频(煤的组成和分类)

无烟煤
(含碳量95%左右)

煤的主要成分

煤的组成以有机质为主体,构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多,但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少,种类繁多的其他元素,一般不作为煤的元素组成,而只当作煤中伴生元素或微量元素。
一、煤中的碳
一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。
二、煤中的氢
氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上。烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%。当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少,一般约为0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康。所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫。 根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等。

●煤的分类:
根据含碳量的多少,可以把煤分为如下几类:无烟煤(含碳95%左右)、烟煤(含碳70~80%)、褐煤(含碳50~70%)、泥煤(含碳50~60%)。煤的含碳量越高,燃烧热值也越高,质量越好。

燃料
碳/%
氢/%
氧和氮/%
低发热量 *

木材
50
6
44
13900-18400

泥炭
60-70
5-6
26-38
8380-10500

褐煤
70-80
5-6
16-27
10500-16700

烟煤
80-90
4-5
6.2-16.7
20900-29300

无烟煤
90-98
1-3
1.2-4.3
20900-25100

*应用基燃料实测值,即包括全部水分和灰分在内,以所有燃料成分的总

褐煤
(含碳量50%-70%)

工业分析值:
内含水分3-4%,灰分10-25%,挥发分35-40%,固定碳45-50%,发热量5800-6800cal/g,硫分 1-4%,燃料比0.8-1.2,自由膨胀指 .

元素分析值:
碳72-80%,氢5-7%,氧10-12%,氮1.5-2.0%
煤灰之矿物成分:
SiO2 55-65%,Al2O3 18-36%, Fe2O3 36-25%,碱金属3-5%

物 理 性 质:黑色、褐色之固体,易裂开成鳞片状、块状或粉状,韧度微弱至致密强韧,钝至无光泽,具平滑或贝壳状断口,下部系煤呈参差断口,比重1.25-1.40,易磨性指数50-60。

化 学 性 质:煤之化学性质甚为安定,耐酸、耐碱,具易燃性而产生高热量,粘结性煤具有热熔融性,可炼成焦炭,在高温高压下,加氢可使之液化或气化。

岩相:
以镜煤素群为主68-96%,其次为膜煤素群0.8-13%,惰煤素群在5%以下,镜煤素之平均反射率 0.42-0.66。

8. 石油的主要成分

石油的胡肢主要成分主要是碳氢化合物。

组成石油的化学元素主要是碳、氢,裤散世其次为硫、氮、氧。一般石油中碳的含量占84%~87%,氢的含量为11%~14%,两者在石油中以烃的形态出掘李现,占石油成分的97%~99%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1%~4%。但是,在个别情况下,主要由于硫分增多,这个比例可高达3%~7%各油田石油的含硫量变化很大。

除上述五种元素外,在石油中还发现其他微量元素,构成了石油的灰分由于石油的性沥青质。组分和族分是质不同,灰分含量的变化很大,从十万分之几到万分之几,胶质和沥青质含量多的石油,灰采用发射光谱法和中子活化分析法从石油灰分中发现了59种元素,按其含量多少和常见程度有38种。

石油的形成介绍:

石油是指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式,但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。石油是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是碳氢化合物。是地质勘探的主要对象之一。

石油有两种形成方式。一种是生物化油,这种说法认为现在的石油主要是由远古时期海洋或湖泊中生物残骸沉积最终变成石油。另一种是石化油,这种说法是中东地区可能因为地球板块的碰撞,早期的海洋逐渐变成陆地。在特定的环境物质之下,形成了现如今的石油。