石油天然氣成分和性質(zhì)課件

能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二篇石油和天然氣地質(zhì)學(xué)第一節(jié)石油、瀝青類概述一、石油瀝青類與可燃有機(jī)礦產(chǎn)石油瀝青類：石油、天然氣及其固態(tài)衍生物。它們由古代的動(dòng)物、植物遺體演變而來(lái)，屬有機(jī)成因，又具有燃燒能力，總稱為可燃有機(jī)礦產(chǎn)或可燃有機(jī)巖。

可燃有機(jī)巖在巖石圈中是沉積巖的一部分。

能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二篇石油1能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述二、可燃有機(jī)礦產(chǎn)的元素組成

組成可燃有機(jī)巖的主要元素是碳和氫，還含少量的氧、硫、氨等雜質(zhì)元素。幾種可燃有機(jī)礦產(chǎn)的主要元素含量表能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油2能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述二、可燃有機(jī)礦產(chǎn)的元素組成從上表可看出石油與煤在元素組成上的區(qū)別：

煤含碳量比石油中多，而氫卻比石油中的少；氧在石油中也較少；

C/H比值以石油和瀝青最小，煤類最大，并且隨碳化作用的加劇而增加。

石油的熱值比煤類大；因?yàn)?，碳的熱值?4.0MJ／kg，氫的熱值約為142．2MJ／kg，即一個(gè)單位的氫所放出的熱量是碳的四倍；氧則使可燃礦產(chǎn)的熱值降低。能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油3能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述三、可燃有機(jī)礦產(chǎn)分類根據(jù)物理狀態(tài)，可燃有機(jī)礦產(chǎn)分為1)氣態(tài)可燃礦產(chǎn)：包括純氣田的氣體、油藏內(nèi)與石油伴生的油田氣，以及煤型氣、泥火山氣、沼氣等。2)液態(tài)可燃礦產(chǎn)：以石油為代表3)固態(tài)可燃礦產(chǎn)：包括地瀝青、地蠟、石瀝青等石油衍生物，還有各種煤、油頁(yè)巖、硫磺等。

能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油4能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分石油是由各種碳?xì)浠衔锱c少量雜質(zhì)組成的液態(tài)可燃礦物，主要成分是液態(tài)烴1、石油的元素組成組成石油的化學(xué)元素主要是碳、氫、硫、氮、氧。從國(guó)內(nèi)外一些石油的元素組成看出：一般石油中碳的含量占84—87％，氫含量為11一14％，兩者在石油中以烴的形態(tài)出現(xiàn)，占石油成分的97—99％。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有1—4％。但是，在個(gè)別情況下主要由于硫分增多，這個(gè)比例可高達(dá)3％－7％。能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二節(jié)石5能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成碳和氫兩種主要元素組成各種碳?xì)浠衔?烴類)存在于石油中，按其本身結(jié)構(gòu)的不同可分為三類：

烷烴

環(huán)烷烴

芳香烴

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分26能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成

在常溫常壓下，含一個(gè)到四個(gè)碳原子(C1—C4)的烷烴呈氣態(tài)，含5個(gè)到16個(gè)碳原子(C5—C16)的正鏈烷烴呈液態(tài)；從17個(gè)碳原子(C17)以上的高分子烷烴皆呈固態(tài)。

所有烷烴的比重都小于1，幾乎不溶于水。①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分27能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成

烷烴分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：碳與碳原子都以單鏈C—C相連，排列成直鏈?zhǔn)?。無(wú)支鏈著，為正構(gòu)烷烴或正烷烴；有支鏈者，為異構(gòu)烷烴或異烷烴。如：①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴正烷烴：—C—C—C—C—

異烷烴：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成烷8能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成在石油烷烴餾分中，最重要的異烷烴是異戊間二烯型烷烴。其特點(diǎn)是在直鏈上每四個(gè)碳原子有一個(gè)甲基支鏈。①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴

在沉積物和原油中，異戊間二烯型烷烴，往往以植烷、姥較烷、陳姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成在9能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴結(jié)構(gòu)式：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成①烷烴—10能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷烴→在分子中含有碳環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴

環(huán)烷烴由許多圍成環(huán)的多個(gè)次甲基(—CH2—)組成。組成環(huán)的碳原子數(shù)可以是3、4、…，相應(yīng)稱為三員環(huán)、四員環(huán)、…。按分子中所含碳環(huán)數(shù)目，可以分為單環(huán)烷烴(通式CnH2n)、雙環(huán)烷烴(通式CnH2n—2)、三環(huán)烷烴(通式CnH2n-4)和多環(huán)烷烴。

石油中的環(huán)烷烴多為五員環(huán)或六員環(huán)。

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷11能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷烴→在分子中含有碳環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴

結(jié)構(gòu)式：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷12能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

芳香烴：指具有六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子組成的特殊碳環(huán)——苯環(huán)的化合物。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為單環(huán)、多環(huán)、稠環(huán)三類芳香烴。單環(huán)芳香烴是指分子中含一個(gè)苯環(huán)的芳香烴，包括苯及其同系物。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香13能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

單環(huán)芳香烴是指分子中含一個(gè)苯環(huán)的芳香烴，包括苯及其同系物例如

苯甲苯對(duì)二甲苯能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香14能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

多環(huán)芳香烴是指分子中含兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立苯環(huán)的芳香烴。例如：聯(lián)苯三笨甲烷能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香15能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

稠環(huán)芳香烴是指分子中含兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)，彼此之間通過(guò)共用兩個(gè)相鄰碳原子稠合而成的芳香烴。例如：萘(nai)葸(xi)菲能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香16能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

石油中的非烴化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物①含硫化合物硫在石油中可以呈元素硫(S)、硫化氫(H2S)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR/)、二硫化物(RSSR/)、環(huán)硫醚噻吩及其同系物等形態(tài)出現(xiàn)。石油中所含的硫是一種有害的雜質(zhì)，因?yàn)樗菀桩a(chǎn)生硫化氫和硫酸等。通常將含硫量大于2％的石油稱為高硫石油；低于0．5％的稱為低硫石油；介于0．5—2％之間的稱為含硫石油。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成石油中的17能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

②含氮化合物

石油中的含氮化合物包括堿性和非堿性兩類?，F(xiàn)已從石油中鑒定出的堿性氮化物多為吡啶、哇啉、異哇啉和及其同系物，非堿性氮化物主要是吡咯、卟（ji）啉、咔唑及其同系物。金屬卟（ji）啉化合物的分子中包含四個(gè)吡咯環(huán)，被四個(gè)一CH＝基團(tuán)相間連結(jié)而成，稱為族化合物。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成②含氮18能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

③含氧化合物

氧在石油中均以有機(jī)化合物狀態(tài)存在，可分為：酸性氧化物：如環(huán)烷酸、脂肪酸及酚，總稱為石油酸；中性氧化物：如醛、酮等，含量極少。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成③含19能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分

碳、氫、硫、氮、氧五種主要元素在石油中可以構(gòu)成巨大數(shù)量的化合物。不論其數(shù)量如何多，但其化學(xué)性質(zhì)都取決于這些元素構(gòu)成的官能團(tuán)；每一種官能團(tuán)都具有特殊的化學(xué)特征，在其所連接的各種有機(jī)化合物中起著相同的作用。例如C15H3lCOOH(月桂酸)和C17H35COOH(棕櫚酸)都因含有羧基(一COOH)而被命名為某種有機(jī)酸，這些羧基多以類似方式產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分碳、氫、硫、氮、氧五20能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分常見(jiàn)的官能團(tuán)一覽表能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分常見(jiàn)的官能團(tuán)一覽表21能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)1）顏色

石油的顏色變化范圍很大，從白色、淡黃色、黃褐色、深褐色、黑綠色至黑色。石油的顏色與膠質(zhì)—瀝青質(zhì)含量有關(guān)，含量越高顏色越深。

華北、大港油田有的井產(chǎn)白色石油，大慶、勝利、玉門(mén)石油均為黑色。

白色石油的形成，可能于運(yùn)移過(guò)程中，帶色的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)被巖石吸附有關(guān)。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)122能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)2）比重石油的比重一般介于0.75一1.00之間。通常將比重大于0.90的石油稱為重質(zhì)石油，小于0.90者稱輕質(zhì)石油。石油的比重與顏色有一定關(guān)系，一般淡色石油的比重小，深色石油的比重大。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)223能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)3）粘度

粘度：液體在外力作用下，阻止其質(zhì)點(diǎn)相對(duì)移動(dòng)的能力。流體粘度愈大，就愈難流動(dòng)。石油粘度的變化受溫度、壓力和石油的化學(xué)成分所制約。隨溫度升高石油粘度則降低；壓力加大，粘度也隨之增加；

高分子碳?xì)浠衔锖扛叩氖?，粘度也較大能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)324能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)4）熒光性

石油及其大部分產(chǎn)品，在紫外線照射下，均可發(fā)光，稱為熒光。輕質(zhì)油的熒光為淺藍(lán)色，含膠質(zhì)較多的石油呈綠和黃色，含瀝青質(zhì)多的石油或?yàn)r青質(zhì)則為褐色熒光。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)425能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)5）旋光性

當(dāng)偏光通過(guò)石油時(shí)，偏光面會(huì)旋轉(zhuǎn)一定角度，這個(gè)角度叫偏光角。凡具有能使偏光面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的特性，稱為旋光性。如偏光面向右轉(zhuǎn)，是右旋物質(zhì)；向左轉(zhuǎn)，則為左旋物質(zhì)。能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)526能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)6）溶解性

石油難溶于水，因此，石油在水中的溶解度很低。但卻易溶于許多有機(jī)溶劑，例如氯仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)627能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)天然氣：自然界一切天然生成的氣體都可稱為天然氣它們?yōu)楦鞣N氣體化合物或氣態(tài)元素的混合物索可洛夫根據(jù)存在的環(huán)境將天然氣分為八大類大氣；表層沉積物中的氣體；沉積巖中的氣體；海洋中的氣體；變質(zhì)巖中的氣體；巖漿巖中的氣體；地慢排出氣；宇宙氣。能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)天然氣：自然界一切天28能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)天然氣：自然界一切天然生成的氣體都可稱為天然氣它們?yōu)楦鞣N氣體化合物或氣態(tài)元素的混合物天然氣根據(jù)產(chǎn)狀分為

氣藏氣氣頂氣溶解氣凝析氣固態(tài)氣體水合物等能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)天然氣：自然界一切天29能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)在石油及天然氣地質(zhì)學(xué)界所講的是狹義的天然氣，

指與油田和氣田有關(guān)的可燃?xì)怏w，主要成分是氣態(tài)烴，其中以甲烷為主；多與生物成因有關(guān)。

非烴氣常為氮?dú)?、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫及微量惰性氣體。能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)在石油及天然30能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分1）氣藏氣指基本上不與石油伴生，單獨(dú)聚集成純氣藏的天然氣；實(shí)質(zhì)是沼氣，以甲烷為主。重?zé)N氣含量極少，不超過(guò)1一4％，屬于干氣(貧氣)。2）氣頂氣

指與石油共存于油氣藏中呈游離氣頂狀態(tài)的天然氣。重?zé)N氣含量（乙烷以上為重?zé)N）可達(dá)百分之幾至幾十，僅次于甲烷，屬于濕氣(富氣)

。能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分31能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分3）溶解氣

溶于石油或地下水中的天然氣。分為油內(nèi)溶解氣和水內(nèi)溶解氣。油內(nèi)溶解氣主要特點(diǎn)是重?zé)N氣含量高，有時(shí)可達(dá)40％；水內(nèi)溶解氣的主要成分是甲烷和氮，重?zé)N氣和二氧化碳含量一般不超過(guò)10—12％；

能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分32能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分4）凝析氣凝析氣：當(dāng)?shù)叵聹囟?、壓力超過(guò)臨界條件后，液態(tài)烴逆蒸發(fā)而形成的氣體。一旦采出后，由于地表壓力、溫度降低而逆凝結(jié)為輕質(zhì)油。能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)一、天然氣的化學(xué)成分33能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)二、天然氣的物理性質(zhì)天然氣一般無(wú)色，可有汽油味或硫化氫味，可燃。天然氣的物理性質(zhì)有比重、粘度、蒸氣壓力（將氣體液化時(shí)所需施加的壓力，稱為該氣體的飽和蒸氣壓力）、溶解性（天然氣溶于石油和水）、熱值(每立方米天然氣燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量，稱為熱值)。能源地質(zhì)學(xué)課件第三節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)二、天然氣的物理性質(zhì)34能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二篇石油和天然氣地質(zhì)學(xué)第一節(jié)石油、瀝青類概述一、石油瀝青類與可燃有機(jī)礦產(chǎn)石油瀝青類：石油、天然氣及其固態(tài)衍生物。它們由古代的動(dòng)物、植物遺體演變而來(lái)，屬有機(jī)成因，又具有燃燒能力，總稱為可燃有機(jī)礦產(chǎn)或可燃有機(jī)巖。

可燃有機(jī)巖在巖石圈中是沉積巖的一部分。

能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二篇石油35能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述二、可燃有機(jī)礦產(chǎn)的元素組成

組成可燃有機(jī)巖的主要元素是碳和氫，還含少量的氧、硫、氨等雜質(zhì)元素。幾種可燃有機(jī)礦產(chǎn)的主要元素含量表能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油36能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述二、可燃有機(jī)礦產(chǎn)的元素組成從上表可看出石油與煤在元素組成上的區(qū)別：

煤含碳量比石油中多，而氫卻比石油中的少；氧在石油中也較少；

C/H比值以石油和瀝青最小，煤類最大，并且隨碳化作用的加劇而增加。

石油的熱值比煤類大；因?yàn)椋嫉臒嶂禐?4.0MJ／kg，氫的熱值約為142．2MJ／kg，即一個(gè)單位的氫所放出的熱量是碳的四倍；氧則使可燃礦產(chǎn)的熱值降低。能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油37能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油、瀝青類概述三、可燃有機(jī)礦產(chǎn)分類根據(jù)物理狀態(tài)，可燃有機(jī)礦產(chǎn)分為1)氣態(tài)可燃礦產(chǎn)：包括純氣田的氣體、油藏內(nèi)與石油伴生的油田氣，以及煤型氣、泥火山氣、沼氣等。2)液態(tài)可燃礦產(chǎn)：以石油為代表3)固態(tài)可燃礦產(chǎn)：包括地瀝青、地蠟、石瀝青等石油衍生物，還有各種煤、油頁(yè)巖、硫磺等。

能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第一節(jié)石油38能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分石油是由各種碳?xì)浠衔锱c少量雜質(zhì)組成的液態(tài)可燃礦物，主要成分是液態(tài)烴1、石油的元素組成組成石油的化學(xué)元素主要是碳、氫、硫、氮、氧。從國(guó)內(nèi)外一些石油的元素組成看出：一般石油中碳的含量占84—87％，氫含量為11一14％，兩者在石油中以烴的形態(tài)出現(xiàn)，占石油成分的97—99％。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有1—4％。但是，在個(gè)別情況下主要由于硫分增多，這個(gè)比例可高達(dá)3％－7％。能源地質(zhì)學(xué)課件第一章石油、天然氣的成分和性質(zhì)第二節(jié)石39能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成碳和氫兩種主要元素組成各種碳?xì)浠衔?烴類)存在于石油中，按其本身結(jié)構(gòu)的不同可分為三類：

烷烴

環(huán)烷烴

芳香烴

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分240能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成

在常溫常壓下，含一個(gè)到四個(gè)碳原子(C1—C4)的烷烴呈氣態(tài)，含5個(gè)到16個(gè)碳原子(C5—C16)的正鏈烷烴呈液態(tài)；從17個(gè)碳原子(C17)以上的高分子烷烴皆呈固態(tài)。

所有烷烴的比重都小于1，幾乎不溶于水。①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分241能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成

烷烴分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：碳與碳原子都以單鏈C—C相連，排列成直鏈?zhǔn)?。無(wú)支鏈著，為正構(gòu)烷烴或正烷烴；有支鏈者，為異構(gòu)烷烴或異烷烴。如：①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴正烷烴：—C—C—C—C—

異烷烴：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成烷42能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成在石油烷烴餾分中，最重要的異烷烴是異戊間二烯型烷烴。其特點(diǎn)是在直鏈上每四個(gè)碳原子有一個(gè)甲基支鏈。①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴

在沉積物和原油中，異戊間二烯型烷烴，往往以植烷、姥較烷、陳姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成在43能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成①烷烴—又名脂肪族烴

→通式為CnH2n+2

屬飽和烴結(jié)構(gòu)式：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成①烷烴—44能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷烴→在分子中含有碳環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴

環(huán)烷烴由許多圍成環(huán)的多個(gè)次甲基(—CH2—)組成。組成環(huán)的碳原子數(shù)可以是3、4、…，相應(yīng)稱為三員環(huán)、四員環(huán)、…。按分子中所含碳環(huán)數(shù)目，可以分為單環(huán)烷烴(通式CnH2n)、雙環(huán)烷烴(通式CnH2n—2)、三環(huán)烷烴(通式CnH2n-4)和多環(huán)烷烴。

石油中的環(huán)烷烴多為五員環(huán)或六員環(huán)。

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷45能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷烴→在分子中含有碳環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴

結(jié)構(gòu)式：

能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成②環(huán)烷46能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

芳香烴：指具有六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子組成的特殊碳環(huán)——苯環(huán)的化合物。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為單環(huán)、多環(huán)、稠環(huán)三類芳香烴。單環(huán)芳香烴是指分子中含一個(gè)苯環(huán)的芳香烴，包括苯及其同系物。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香47能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

單環(huán)芳香烴是指分子中含一個(gè)苯環(huán)的芳香烴，包括苯及其同系物例如

苯甲苯對(duì)二甲苯能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香48能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

多環(huán)芳香烴是指分子中含兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立苯環(huán)的芳香烴。例如：聯(lián)苯三笨甲烷能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香49能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香烴→分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，屬不飽和烴

稠環(huán)芳香烴是指分子中含兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)，彼此之間通過(guò)共用兩個(gè)相鄰碳原子稠合而成的芳香烴。例如：萘(nai)葸(xi)菲能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分2、石油的烴類組成③芳香50能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

石油中的非烴化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物①含硫化合物硫在石油中可以呈元素硫(S)、硫化氫(H2S)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR/)、二硫化物(RSSR/)、環(huán)硫醚噻吩及其同系物等形態(tài)出現(xiàn)。石油中所含的硫是一種有害的雜質(zhì)，因?yàn)樗菀桩a(chǎn)生硫化氫和硫酸等。通常將含硫量大于2％的石油稱為高硫石油；低于0．5％的稱為低硫石油；介于0．5—2％之間的稱為含硫石油。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成石油中的51能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

②含氮化合物

石油中的含氮化合物包括堿性和非堿性兩類?，F(xiàn)已從石油中鑒定出的堿性氮化物多為吡啶、哇啉、異哇啉和及其同系物，非堿性氮化物主要是吡咯、卟（ji）啉、咔唑及其同系物。金屬卟（ji）啉化合物的分子中包含四個(gè)吡咯環(huán)，被四個(gè)一CH＝基團(tuán)相間連結(jié)而成，稱為族化合物。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成②含氮52能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成

③含氧化合物

氧在石油中均以有機(jī)化合物狀態(tài)存在，可分為：酸性氧化物：如環(huán)烷酸、脂肪酸及酚，總稱為石油酸；中性氧化物：如醛、酮等，含量極少。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分3、石油的非烴組成③含53能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分

碳、氫、硫、氮、氧五種主要元素在石油中可以構(gòu)成巨大數(shù)量的化合物。不論其數(shù)量如何多，但其化學(xué)性質(zhì)都取決于這些元素構(gòu)成的官能團(tuán)；每一種官能團(tuán)都具有特殊的化學(xué)特征，在其所連接的各種有機(jī)化合物中起著相同的作用。例如C15H3lCOOH(月桂酸)和C17H35COOH(棕櫚酸)都因含有羧基(一COOH)而被命名為某種有機(jī)酸，這些羧基多以類似方式產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分碳、氫、硫、氮、氧五54能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分常見(jiàn)的官能團(tuán)一覽表能源地質(zhì)學(xué)課件一、石油的化學(xué)成分常見(jiàn)的官能團(tuán)一覽表55能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)1）顏色

石油的顏色變化范圍很大，從白色、淡黃色、黃褐色、深褐色、黑綠色至黑色。石油的顏色與膠質(zhì)—瀝青質(zhì)含量有關(guān)，含量越高顏色越深。

華北、大港油田有的井產(chǎn)白色石油，大慶、勝利、玉門(mén)石油均為黑色。

白色石油的形成，可能于運(yùn)移過(guò)程中，帶色的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)被巖石吸附有關(guān)。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)156能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)2）比重石油的比重一般介于0.75一1.00之間。通常將比重大于0.90的石油稱為重質(zhì)石油，小于0.90者稱輕質(zhì)石油。石油的比重與顏色有一定關(guān)系，一般淡色石油的比重小，深色石油的比重大。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)257能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)3）粘度

粘度：液體在外力作用下，阻止其質(zhì)點(diǎn)相對(duì)移動(dòng)的能力。流體粘度愈大，就愈難流動(dòng)。石油粘度的變化受溫度、壓力和石油的化學(xué)成分所制約。隨溫度升高石油粘度則降低；壓力加大，粘度也隨之增加；

高分子碳?xì)浠衔锖扛叩氖?，粘度也較大能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)358能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)4）熒光性

石油及其大部分產(chǎn)品，在紫外線照射下，均可發(fā)光，稱為熒光。輕質(zhì)油的熒光為淺藍(lán)色，含膠質(zhì)較多的石油呈綠和黃色，含瀝青質(zhì)多的石油或?yàn)r青質(zhì)則為褐色熒光。

能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)459能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)5）旋光性

當(dāng)偏光通過(guò)石油時(shí)，偏光面會(huì)旋轉(zhuǎn)一定角度，這個(gè)角度叫偏光角。凡具有能使偏光面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的特性，稱為旋光性。如偏光面向右轉(zhuǎn)，是右旋物質(zhì)；向左轉(zhuǎn)，則為左旋物質(zhì)。能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)560能源地質(zhì)學(xué)課件第二節(jié)石油的成分和性質(zhì)二、石油的物理性質(zhì)6）溶解性

石油難溶于水，因此，石油在水中的溶解度很