當前位置:首頁 » 石油礦藏 » 石油里的砷怎麼提出
擴展閱讀
方塊方舟怎麼挖石油 2025-06-21 04:46:42

石油里的砷怎麼提出

發布時間: 2022-06-27 21:21:40

1. 科學問題

一種固體可燃有機岩,主要由植物遺體經生物化學作用,埋藏後再經地質作用轉變而成。俗稱煤炭。中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中,就發現有煤制工藝品 ,河南鞏義市也發現有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。《山海經》中稱煤為石涅,魏、晉時稱煤為石墨或石炭 。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家,希臘學者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有 《石史》 ,其中記載有煤的性質和產地;古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。

煤的生成 在地表常溫、常壓下,由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後 , 由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。

煤的分類 由於研究內容和使用的不同,煤有各種分類法,如按元素組成、成因、變質程度、工業用途、工藝性質等的分類 。早期多根據 煤的元素組成分類 ,稱科學分類法。在地質上常採用成因分類法,即將煤分為腐殖煤、腐泥煤和腐殖腐泥煤。按煤化程度可分為褐煤、煙煤和無煙煤。1989年10月 ,國家標准局發布《 中國煤炭分類國家標准 》(GB5751-86),依據乾燥無灰基揮發分Vdaf、粘結指數G、膠質層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性 P、煤的恆濕無灰基高位發熱量Qgr,maf等6項分類指標,將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。

化學組成 煤中有機質是復雜的高分子有機化合物,主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成,而碳、氫、氧三者總和約佔有機質的95%以上;煤中的無機質也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的組分,其含量隨煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量為50%~60%,褐煤為60%~70%,煙煤為74%~92%,無煙煤為 90%~98%。煤中硫是最有害的化學成分。煤燃燒時,其中硫生成SO2,腐蝕金屬設備,污染環境。煤中硫的含量可分為 5 級:高硫煤,大於4%;富硫煤,為2.5%~4%;中硫煤,為1.5%~2.5%;低硫煤,為1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小於或等於1%。煤中硫又可分為有機硫和無機硫兩大類。

工業分析 通過工業分析可大致了解煤的性質。又稱技術分析。是指煤的水分、揮發分、灰分的測定以及固定碳的計算。水分可分為外在水分、內在水分以及與煤中礦物質結合的結晶水、化合水。外在水分為煤炭在開采、運輸、儲存及洗選過程中,附著在煤顆粒表面和大毛細孔中的水分。內在水分為吸附或凝聚在煤顆粒內部的毛細孔中的水分,溫度超過100℃時可將煤中內在水分完全蒸發出來 。灰分是指煤完全燃燒後殘留的殘渣量。灰分來自煤的礦物質。揮發分是指煤中有機質可揮發的熱分解產物。揮發分隨煤化程度增高而降低,可用於初步估測煤種。固定碳是指煤中有機質經隔絕空氣加熱分解的殘余物。固定碳隨變質程度的加深而增高,可作為鑒定煤變質程度的指標。

工藝性質 煤的工藝性質是工業評價合 理 用 煤的依據,主要包括粘結性、結焦性、發熱量、化學反應性、熱穩定性、焦油產率和可選性等。粘結性是指煤在高溫干餾中產生膠質體,使煤粒相互粘結成塊的性能。粘結性是評價煉焦用煤的主要指標。結焦性是指在煉焦爐中能煉出適合高爐用的有足夠強度的冶金焦炭的性質。發熱量是指單位質量的煤在完全燃燒時所產生的熱量。煤的發熱量是煤質的重要指標,是計算熱平衡、耗煤量、熱效率等的依據。

煤中伴生元素 指以有機或無機形態富集於煤層及其圍岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,可以形成工業性礦床,如富鍺煤、富鈾煤、富釩石煤等,其價值遠高於煤本身。

根據煤中伴生元素的性質和用途,可分為有益元素、有害元素和指相元素3類。有益元素主要 有鍺、鎵、鈾、釩等,可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、鈹、鉛、硼、鎘、汞、硒、鉻等。硫是煤中常見的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不高,但危害極大,如砷是一種有毒元素。煤在燃燒中,硫是造成城鎮環境污染的主要物質源。當然,對有害元素如果收集、處理得當也可變成對人有用的財富。煤中伴生元素,有各自的地球化學性質,形成於不同的沉積環境中。因此,可根據元素的相對含量、元素的共生組合關系及元素的比值,來判斷相和沉積環境。

用途 煤是重要能源,也是冶金、化學工業的重要原料。主要用於燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。①燃燒。煤炭是人類的重要能源資源,任何煤都可作為工業和民用燃料。②煉焦。把煤置於干餾爐中,隔絕空氣加熱,煤中有機質隨溫度升高逐漸被分解,其中揮發性物質以氣態或蒸氣狀態逸出,成為焦爐煤氣和煤焦油,而非揮發性固體剩留物即為焦炭。焦爐煤氣是一種燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用於生產化肥、農葯、合成纖維、合成橡膠、油漆、染料、醫葯、炸葯等。焦炭主要用於高爐煉鐵和鑄造,也可用來製造氮肥、電石。電石是塑料、合成纖維、合成橡膠等合成化工產品。③氣化。氣化是指轉變為可作為工業或民用燃料以及化工合成原料的煤氣。④低溫干餾。把煤或油頁岩置於 550℃左右的溫度下低溫干餾可製取低溫焦油和低溫焦爐煤氣,低溫焦油可用於製取高級液體燃料和作為化工原料。⑤加氫液化。將煤、催化劑和重油混合在一起,在高溫高壓下使煤中有機質破壞,與氫作用轉化為低分子液態和氣態產物,進一步加工可得汽油、柴油等液體燃料。加氫液化的原料煤以褐煤、長焰煤、氣煤為主。

綜合、合理、有效開發利用煤炭資源,並著重把煤轉變為潔凈燃料,是人們努力的方向。

產地 在各大陸、大洋島嶼都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各個國家煤的儲量也很不相同。中國、美國、俄羅斯、德國是煤炭儲量豐富的國家,也是世界上主要產煤國,其中中國是世界上煤產量最高的國家
石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。石油主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬於化石燃料。石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害, 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大, 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低, 鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。

最早提出「石油」一詞的是公元977年中國北宋編著的《太平廣記》。正式命名為「石油」是根據中國北宋傑出的科學家沈括(1031一1095)在所著《夢溪筆談》中根據這種油《生於水際砂石,與泉水相雜,惘惘而出》而命名的。在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。

我們平時的日常生活中到處都可以見到石油或其附屬品的身影,不知你注意了嗎?比如汽油、柴油、煤油、潤滑油、瀝青、塑料、纖維等還有很多!這些都是從石油中提煉出來的;而我們日常所用的天然氣(液化氣)是從專門的氣田中產出的!通過輸氣管道和氣站再到各家各戶。

目前就石油的成因有兩種說法:①無機論 即石油是在基性岩漿中形成的;②有機論 既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用,最後逐漸形成為石油。

原油的顏色非常豐富紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、甚至透明;原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量,含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質越好!透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油質(這是其主要成分)、膠質(一種粘性的半固體物質)、瀝青質(暗褐色或黑色脆性固體物質)、碳質(一種非碳氫化合物)。

石油由碳氫化合物為主混合而成的,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體!天然氣是以氣態的碳氫化合物為主的各種氣體組成的,具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。

在整個的石油系統中分工也是比較細的:物探 專門負責利用各種物探設備並結合地質資料在可能含油氣的區域內確定油氣層的位置;鑽井 利用鑽井的機械設備在含油氣的區域鑽探出一口石油井並錄取該地區的地質資料;井下作業 利用井下作業設備在地面向井內下入各種井下工具或生產管柱以錄取該井的各項生產資料,或使該井正常產出原油或天然氣並負責日後石油井的維護作業;採油 在石油井的正常生產過程中錄取石油井的各項生產資料並對石油井的生產設備進行日常維護;集輸 負責原油的對外輸送工作;煉油 將輸送到煉油廠的原油按要求煉制出不同的石油產品如汽油、柴油、煤油等!

石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害, 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大, 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低, 鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。

從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。下面就這四個環節來追溯一下石油工業的發展歷史。

「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況,因此,有的國家競相宣布本國鑽了世界上第一口油井,以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。

「油田開發」指的是用鑽井的辦法證實了油氣的分布范圍,並且有井可以投入生產而形成一定生產規模。從這個意義上說,1821年四川富順縣自流井氣田的開發是世界上最早的天然氣田。

「油氣集輸」技術也隨著油氣的開發應運而生,公元1875年左右,自流井氣田採用當地盛產的竹子為原料,去節打通,外用麻布纏繞塗以桐油,連接成我們現在稱呼的「輸氣管道」,總長二、三百里,在當時的自流井地區,綿延交織的管線翻越丘陵,穿過溝澗,形成輸氣網路,使天然氣的應用從井的附近延伸到遠距離的鹽灶,推動了氣田的開發,使當時的天然氣達到年產7000多萬立方米。

至於「石油煉制」,起始的年代還要更早一些,北魏時所著的《水經注》,成書年代大約是公元512~518年,書中介紹了從石油中提煉潤滑油的情況。英國科學家約瑟在有關論文中指出:「在公元十世紀,中國就已經有石油而且大量使用。由此可見,在這以前中國人就對石油進行蒸餾加工了」。說明早在公元六世紀我國就萌發了石油煉制工藝。

石油是一種液態的,以碳氫化合物為主要成分的礦產品。原油是從地下采出的石油,或稱天然石油。人造石油是從煤或油頁岩中提煉出的液態碳氫化合物。組成原油的主要元素是碳、氫、硫、氮、氧。

具有不同結構的碳氫化合物的混和物為主要成份的一種褐色。暗綠色或黑色液體
伊拉克共和國的石油儲量居世界第二位

2. 怎麼除去石油產品中的雜質

石油里的成分主要是碳氫化合物,但同時還有不少含有硫、氮和氧的化合物,以及微量的金屬,它們大多是有害的物質。含硫的化合物中有的本身就具有腐蝕性,而它燃燒後生成的二氧化硫和三氧化硫遇水會變成亞硫酸和硫酸,它們則更是強腐蝕性物質。所以,無論從環境保護,還是從設備安全上看,毋庸置疑硫是石油中頭等大敵,必須除惡務盡。石油中的含氧化合物大多帶有酸性,盡管石油酸有些特殊的用途,但是在石油產品中還是屬於有害的成分。至於石油中的含氮化合物則多半帶有鹼性,它們會使有些催化劑中毒,所以也不受歡迎。此外,輕油中的砷以及重油中鎳、釩等也都是對催化劑有害的物質,均屬於需要脫除的雜質。

由此可見,這些雜質是非要除掉不可的。原先,精製石油產品的方法是硫酸洗滌,由於硫酸精製所生成的殘渣會污染環境,此法現在已經淘汰。目前普遍採用的精製方法主要是加氫精製。所謂加氫精製是指在較高的壓力和溫度下,使石油產品中的硫、氮、氧與外加的氫氣反應生成氣態的硫化氫(H2S)、氨(NH3)和水(H2O),從而得到比較干凈的液體石油產品。通過加氫,同時還可以除去油中的金屬雜質。

加氫精製技術的核心是它所用的催化劑,此類催化劑的品種很多,它們的性能有別、牌號各異,但是萬變不離其宗,其活性組分都離不開鈷、鉬、鎳、鎢這4種元素,同時一般都是以氧化鋁為載體,有時也加入一些分子篩。

我國進口的原油大多來自中東地區,這些原油的特點是含硫量高。而近年來為了保護環境,對汽油等燃料的質量要求越來越高,對含硫量的限制越來越嚴,所以加氫精製已是必不可少的步驟。我國國產的原油則不太一樣,一般含硫較少,而含氮較多。可是脫除氮要比脫除硫更困難些,為此,我國專門研製出了脫氮性能優越的加氫精製催化劑。

加氫精製的操作條件得根據原料所含雜質的性質和數量以及對產品質量的要求來確定。其反應溫度的范圍很寬,在300~400℃;而壓力的范圍更寬,低的只有十幾個大氣壓(約1兆帕),高的會達到100多個大氣壓(約10兆帕),幾乎相差十倍之多。

3. 金礦石里含砷怎麼提煉

1、混汞法。比較原始,簡單,但污染大,現在已經命令禁止,但還有人用;
2、浮選時降砷,如利用石灰降砷,還可以抑制黃鐵礦,也可以把金精礦粉的砷含量降到達標值;

4. 石油的組成元素有那些

石油的組成元素:碳、氫、硫、氮、氧、鎳、釩、鐵、銻、氯、碘、砷、磷、鎳、釩、鐵、鉀等。

石油主要是碳氫化合物。它由不同的碳氫化合物混合組成,組成石油的化學元素主要是碳(83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銻等)。

由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,各種烴類按其結構分為:烷烴、環烷烴、芳香烴。 此外,石油中所含微量的氯、碘、砷、磷、鎳、釩、鐵、鉀等元素,也是以化合物的形式存在。

(4)石油里的砷怎麼提出擴展閱讀

石油的性質

具有代表性的大慶石油屬低硫石蠟基石油,已開采酌石油以低硫石蠟基居多。這種石油,硫含量低,含蠟量高,凝點高,能生產出優質的煤油、柴油、溶劑油、潤滑油及商品石蠟,直餾汽油的感鉛性好。

有的石油硫含量高,膠質含量高,屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產率高,感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高,閃點高,硫含量高,酸度大,經精製後可生產輕柴油與專用柴油。潤滑油餾分中,有一部分組分的粘度指數在90以上,是生產內燃機油的良好的原料。

有的石油硫含量低,含蠟量較高,屬低硫環烷一中間基。其汽油餾分感鉛性好,且也富含環烷烴與芳香烴,故也是催化重整的良好原料。柴油餾分的凝點及硫含量均較低,酸度較大,產品需鹼洗。減壓渣油經氧化後可生產石油建築瀝青。

另有些低凝石油硫含量低、含蠟量也低,屬低硫中間基。適於生產一些特殊性能的低凝產品,同時還可提取環烷酸是不可多得的寶貴資源。

5. 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。

6. 地溝油里的砷是從哪兒來的

首先,已經使用過的食用油可能通過烹飪的原料混入砷,比如海鮮等。其次「地溝油」中混有大量污水、垃圾和洗滌劑,這些更會引入大量的有害物質,包括砷。此外,「地溝油」的收集和加工,使用的容器、加工的環境很難達到衛生標准,有很多步驟都可能引入了砷元素。

7. 石油是由哪些元素組成的,是否全部元素都有存在的意義

石油的元素組成:
石油是埋藏於地下的天然礦產物八聖過勘探、開采出的未經煉制的石油也叫做原油。在常溫下,原油大都呈流體或半流體狀態,顏色多為黑或深棕色,少教為暗綠、赤褐或黃色,並且有特殊氣昧。原油經過煉制後的成品叫做石油產品。如需了解詳情可登錄油品知識網站
不同產地的原油,其相對密度也不相同,但一般都小於l,多在0.8一0.98之間,個別低於0.70。凝點的差異也較大,有的高達30『c以上,有的卻低於一50『c。
原油之所以在外觀和物理性質上存在差異,根本原因在於其化學組分不完全相同。原油既不是由單一元索組成的單質,也不是由兩種以上元素組成的化合物,而是由各種元素組成的多種化合物的混合物。因此,其性質就不象單質和純化合物那樣確定,而是所含各種化合物性質的綜合體現。
原油的主要組成成分是碳和氫,碳氫化合物也簡稱為烴,烴是原油加工和利用的主要對象。
原油中所含各種元索並不是以單質形式存在,而是以相互結合的各種碳氫及非碳氫化合物的形式而存在。
原油中含有的硫、氧、氮等元素與碳、氫形成的硫化物、氮化物、氧化物和膠質、瀝青質等非烴化合物,其含量可達10%一20%,這些非烴化合物大都對原油的加工及產品質量帶來不利影響,在石油的煉制過程中應盡可能將它們除去。此外,原油中所含微量的氯、碘、砷、磷、鎳、釩、鐵、鉀等元素,也是以化合物的形式存在。其含量雖小,對石油產品的影響不大,但其中的砷會使得催化重整的催化劑中毒,鐵、鎳、釩會使催化裂化的催化劑中毒。故在進行原油的這類加工時,對原料要有所選擇或進行預處理。

8. 石油里含有什麼成分

我國是世界上最早發現和利用石油和天然氣的國家之一,「石油」這個名詞就出自將近一千年以前宋代大科學家沈括的傳世之作《夢溪筆談》。但是,大量開采和應用石油則還是最近一百年的事。

石油是一種從地下深處開采出來的黃色、褐色乃至黑色的可燃性黏稠液體,它們的密度一般比水小,其沸點范圍很寬,從常溫起一直到800℃以上。世界上各個油田所生產原油的性質雖然千差萬別,但是很有意思的是它們都主要由碳、氫、硫、氮、氧五種元素組成,而且碳和氫這兩種元素合起來在原油里一般佔到95%以上。所以說,石油的主要成分是分子大小不同、結構各異和數量眾多的碳氫化合物,包括烷烴、環烷烴和芳香烴。假如單純從元素的含量來看,硫、氮和氧三種元素合起來在原油中也只不過佔百分之幾,似乎並不很多;但是假如以含有硫、氮、氧的化合物的含量來考慮,那就相當可觀了,有可能佔到原油的百分之幾十。因此,對於原油中所含的硫、氮、氧要特別關注。與世界上大多數油田所產原油相比,中國主要油田所產原油的含硫量一般都不太高,大多不到1%,但是氮的含量相對比較高。大家知道,中東地區是世界上生產原油最多的地方,我國每年從那裡進口很多原油,這些原油的含硫量大多很高,有的竟然高達4%。

除了碳、氫、硫、氮、氧以外,原油中還含有多達幾十種的微量金屬和非金屬元素,它們的含量一般為百萬分之幾,有些甚至只有十億分之幾。微量元素在研究石油的成因以及在石油勘探方面有其獨特的作用。這些元素含量如此之少,看起來對石油加工似乎無足輕重,但是實際情況並非如此,它們往往是破壞正常生產的殺手,對石油加工過程中的許多催化劑有很大的負面影響,甚至會使催化劑喪失活性。原油中含量較多和影響比較大的微量元素有鎳、釩、鐵、銅、鈣、鈉、砷等。我國原油中一般含鎳比較多而含釩比較少;而國外的原油則正好相反,大多數是含鎳少而含釩多。通常認為,鎳與釩的質量比大於1是陸相成油的特徵,而鎳與釩的質量比小於1則是海相成油的特徵,由此可見我國的石油大多是由陸相沉積物生成的。

9. 砷是什麼二氧化硫又是什麼

砷是一個知名的化學元素,元素符號As,原子序 33。第一次有關砷的紀錄是在1250年,由大阿爾伯特所完成。它是一種以有毒著名的類金屬,並有許多的同素異形體,黃色(分子結構,非金屬)和幾種黒、灰色的(類金屬)是一部份常見的種類。三種有著不同晶格結構的類金屬形式砷存在於自然界(嚴格地說是砷礦,和更為稀有的自然砷鉍礦和輝砷礦,但更容易發現的形式是砷化物與砷酸鹽化合物,總共有數百種的礦物是已被發現的。砷與其化合物被運用在農葯、除草劑、殺蟲劑與許多種的合金中。

二氧化硫(化學式:SO2)是最常見的硫氧化物。無色氣體,有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一。火山爆發時會噴出該氣體,在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由於煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶於水中,會形成亞硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2進一步氧化,通常在催化劑如二氧化氮的存在下,便會生成硫酸。這就是對使用這些燃料作為能源的環境效果的擔心的原因之一。

10. 誰有石油產品砷含量的測定方法GB/T8449

GB/T 8449-87 食品添加劑中鉛的測定方法本標准已經被GB/T 5009.75-2003 食品添加劑中鉛的測定代替了- -||||