Ⅰ 石油處理中由直鏈烴變為芳香烴屬於什麼過程啊
石油化工生產分3個階段。
基本有機化工生產過程。以石油和天然氣為起始原料,獲得三烯、三苯、乙炔和萘
有機化工生產過程。以「三烯、三苯、乙炔和萘」為原料,合成醇、醛、酯、醚、鹵代烴等有機原料的生產過程。
高分子化工生產過程。在以上1 2步的各原料和中間料的基礎上製得 合成纖維、合成塑料、合成橡膠等最終產品的過程。
據此,我認為你的提問答案是:屬於有機化工生產過程。
Ⅱ 石油氣「芳構化」是由石油氣生產高辛烷值汽油的一種有效生產工藝.測得反應2C4H10C8H10(g)+5H2在不同
(1)圖表數據,平衡常數隨溫度升高增大,平衡正向進行,正反應是吸熱反應;
故答案為:吸熱;
(2)向2L密閉定容容器中充入2molC4H10,反應10s後測得H2濃度為1mol/L,2C4H10?C8H10(g)+5H2,反應過程中生成C8H10的物質的量濃度為
1 |
5 |
0.2mol/L |
10s |
故答案為:0.02mol/(L?s);
(3)2C4H10?C8H10(g)+5H2,反應是氣體體積增大的反應吸熱反應,依據平衡移動原理分析圖象;
a、反應前後都是氣體,氣體質量在反應過程中和平衡狀態都始終不變,不能說明反應達到平衡狀態,故a不符合;
b、反應前後氣體質量不變,物質的量增大,平均摩爾質量不變說明反應達到平衡狀態,故b符合;
c、氣體質量不變,體積不變,密度在反應過程中和平衡狀態都不變,故c不符合;
d、反應前後氣體物質的量變化,壓強之比等於氣體物質的量之比,物質的量不變壓強不變,說明反應達到平衡,故d符合;
故答案為:b、d;
(4)分析圖象可知,剛開始因為達到平衡狀態,所以濃度不變,後面體積縮小為原來的
1 |
2 |

Ⅲ 有機質熱演化和石油的形成
當沉積有機物被埋藏時,隨著溫度和壓力的增加,沉積有機質演化通常分為三個階段:成岩作用 (diagenesis)、深成熱解作用 (catagenesis)和變質作用 (metagenesis)。在沉積剖面最上面幾米范圍內,細菌會對有機質發生迅速的分解作用,隨著深度加大,細菌分解速度減慢,該過程為成岩作用。實際上,在高達 75℃和近 3000m 的地下岩石中都發現了細菌。當細菌活動停止時,聚合作用和縮合作用等化學作用將逐漸增強,這些沒有被微生物降解和消耗的有機殘余物質,重新縮聚成更加穩定的,與高溫高壓相平衡的穩定結構,即地質聚合物 (這些聚合物在土壤中為腐殖質,泥炭沼澤成岩演化的產物是褐煤,而沉積物中分散有機質的成岩演化產物為乾酪根)。乾酪根分解為多種烴類和難溶有機質殘余,上述過程稱為有機質深成熱解作用,當溫度達到 100~150℃ 時,產生各種烴類混合物——石油,並伴隨少量的瀝青、瀝青質和樹脂,這部分瀝青稱為油或原油。在溫度達到 150~175℃時,最終產生甲烷和石墨,該過程稱為變質作用 (圖8-21)。
圖8-21 乾酪根成烴演化趨勢示意圖
(據Tissot et al.,1984)
1.成岩階段
成岩作用是以微生物對有機質改造為特徵,是由生物聚合物向地質聚合物轉化的過程。氨基酸和低分子量的肽及單糖被微生物直接吸收;蛋白質和多糖被真菌和酶分解成可溶的氨基酸和單糖,再被它們同化;類脂化合物和澱粉也可以被微生物同化或發生降解作用。一些易降解的有機化合物由於被抗降解的物質保護,可以免遭微生物破壞。如蛋白質受礦物覆蓋物的保護而增強抗分解能力。高度交叉結合的纖維蛋白如角蛋白具有抗微生物分解的能力,而高等植物的纖維素和半纖維素則由於受木質素的保護,一些類脂物如孢子花粉受孢粉壁的保護均可以增強它們的抗分解能力。
由於埋藏深度較淺,溫度、壓力較低,有機質除形成少量烴類和揮發性氣體以及早期成熟度較低的石油外,大部分轉化成乾酪根保存在沉積岩中。由於細菌的生物化學降解作用,產物以甲烷為主,缺乏輕質 (C4~C7 )正烷烴和芳香烴。
乾酪根的形成是成岩階段的主要產物,並標志著該階段的結束。除乾酪根外,該階段還出現少量的生物標志化合物。這些生物標志化合物主要來自類脂化合物,由於這類化合物的結構主要以碳-碳鍵相連接,鍵能高,穩定性高,不容易被微生物分解,基本保持了原有的碳骨架。此外,它們可以范德華力、氫鍵或以吸附的形式與腐殖酸、黏土礦物結合,從而增加了自身的穩定性。這些具有特殊結構的化合物,將不會或很少受到影響和破壞。它們的原始結構、原有的化學性質仍將得到保存或只有稍微的改變。生物體中原有的少量正構烷烴和其他有機化合物,在沉積和成岩過程中以不變或微變的形式保存下來。
因此,成岩作用階段的烴類形成以生物甲烷氣為主要特徵,沉積有機質尚未成熟,沒有大量轉化為烴類,有少量的烴類來自於活生物體,大部分為 C15重烴,為生物標志化合物。此外,在特定的生源構成和適宜環境條件下可生成相當數量的未熟油。乾酪根演化表現為強烈的去雜原子化,主要產物為水和CO2 ,同時伴生一些富瀝青質與膠質的重烴。
2.深成熱解階段
深成熱解作用是隨著溫度和壓力增加而發生的一系列熱力學反應,乾酪根分子發生重排,脫去一些官能團,碳-碳鍵斷裂,形成了中等至低分子量的烴類和 CO2、H2 O 和H2 S等,從而使乾酪根結構更有序和更緊密,以在新環境中達到平衡。
深成熱解階段是乾酪根熱解成油氣的演化階段,又進一步分為:①主成油階段,又稱為「液態窗」階段,即指液態烴類能夠大量形成並保存的溫度區間,在圖8-21 上,為產烴最大處,即生油帶階段。該階段 H/C 比值小於 1,O/C 比值小於 0.1,鏡質體反射率一般在0.6%~1.3%之間,相當於溫度60~125℃,地層埋深為1500~2500m。乾酪根由於受熱,在熱催化作用下開始大量裂解形成烴類。黏土礦物的催化作用可以降低有機質的成熟溫度,促進石油生成。在該階段,一些側鏈開始脫落,尤其是那些長的側鏈、鍵能比較低的雜原子團優先被排除。同時,烷基和環烷基部分從乾酪根中消失,羧基或碳氧基完全消失,剩下的大部分氧以醚的形式存在,也可能存在於雜環中,可溶有機質數量迅速增加。新生的烴類沒有特徵的結構和特殊的分布,它們數量不斷增加,逐漸稀釋了繼承性的生物標志化合物濃度。按照液態烴形成階段,可以將其分為低成熟原油、成熟原油。石油成熟度越低,非烴組分越豐富,重質烴比例越高,繼承性的生物分子越多,原油密度大;成熟度高的原油,由於乾酪根和已形成的重質烴繼續裂解,形成了更多的輕質烴,非烴組分大大減少,石油密度變輕。②凝析油和濕氣階段。這個階段鏡質體反射率為 1.3%~2.0%,大致相當於地溫 150~250℃,地層埋深為 2500~3500m。在高溫下,碳—碳鍵斷裂更快,剩餘的乾酪根和已形成的重烴繼續熱裂解,輕烴 (C1~C8 )比例迅速增加,烴體系氣油比一般超過 600~1000m3/t。液態烴裂解使C25以上高分子正烷烴含量漸趨於零,只有少量低碳原子數的環烷烴和芳香烴,在族組成中脂肪族相對增加,含雜原子的膠質含量減少,瀝青質組分則轉變為焦瀝青或固態殘渣。在地層溫度和壓力超過相態轉變的臨界值時,這些輕質烴就發生逆蒸發,反溶於氣態烴中,形成凝析氣 (gas condensates)這些凝析氣到達地表後,濃縮為液體,因此稱為凝析油 (condensates)。溫度為 150~180℃時稱為濕氣帶,為含有更多氣態烴的濕氣。最終出現乾酪根的縮聚作用大於裂解作用,液態烴完全消失。由於不飽和烷烴每個碳原子具有2 個或更多氫原子,而芳香族化合物每個碳原子只有 1 個或更少的氫原子,因此,乾酪根深成熱解作用使 H/C 和 O/C 比值持續下降,這種原子比值的變化趨勢如圖8-21 中箭頭所示。
3.變質作用
當乾酪根的 H/C原子比小於0.5 時為過成熟,接近於甲烷生成的最低限。該階段,地層埋深為3500~4000m,有機質演化進入變質階段,乾酪根上絕大部分可以斷裂的側鏈和基團基本消失,無生成液態烴能力,但能進一步裂解形成甲烷等氣態烴。該階段主要的化學反應為高溫裂解,甲烷是最主要的烴類產物,乾酪根本身由於芳構化作用和縮聚作用逐漸向高碳質的焦瀝青和石墨演化。此外,前一階段生成的重質烴類,在高溫條件下也進一步裂解成干氣,該階段也稱為過成熟干氣階段。沉積有機質熱演化的最終產物是石墨和甲烷。
深成熱解階段各種反應速度與溫度呈指數關系增長,溫度每增加 5~10℃,反應速度約增加兩倍。因為該階段,反應速度不僅僅是溫度的函數,還與時間有關系,確切地說,與加熱速度有關。加熱速度一方面與埋藏速度有關,一方面與地熱梯度有關。埋藏速度主要與沉積盆地下沉速度有關,地熱梯度變化較大,從 10℃/km 到 80℃/km,在地熱區甚至更高。據估計,古老地盾區地熱梯度較低,典型裂谷地區和洋殼地區,地熱梯度較大。石油常形成於與構造活動有關的下沉盆地內,此處地熱梯度較高。形成石油的典型環境,地熱梯度變化范圍一般為25~50℃/km。作為反應動力學、埋藏速度和地熱梯度變化的綜合結果,形成石油所需時間是不同的。在加拿大西部地熱梯度較小的泥盆紀沉積盆地中,沉積物沉積300Ma後,石油才開始形成。相反,在美國洛杉磯盆地中,上三疊系沉積物在沉積10Ma後就已經開始生油了。開始生油所需的溫度與時間呈反比。例如,巴黎盆地下侏羅統沉積岩開始生油溫度約為60℃,洛杉磯盆地中-上新統沉積岩生油溫度為115℃。反應速度也與乾酪根類型有關,易發生變化的Ⅰ型乾酪根反應溫度相對較低;難溶的Ⅲ型乾酪根成油溫度較高 (高達 250℃),因為長鏈脂肪族化合物在這些溫度下不穩定,因此難溶Ⅲ型乾酪根的主要產物是甲烷。
Ⅳ 芳構化的意義
芳構化反應在有機合成和天然產物的構造分析中有重要意義。
例如:
1,過去曾將膽固醇經芳構化得到菲的衍生物,從而確定了膽固醇的碳骨架:
2,在石油工業中,環烷烴和烷烴等經脫氫和環化等反應變成芳烴的過程,也稱芳構化或石油芳構化。這是從石油中獲得芳烴的重要途徑:
Ⅳ 什麼是芳勾化
英文:aromatization
芳構化是指氫化芳香族化合物經脫氫轉變成為芳香族化合物的反應。
芳構化反應是烷烴、烯烴環化後進一步氫轉移反應,反應過程不斷放出氫原子,最後生成芳烴。採用Mo擔載的質量分數為6%、經過先鹼後酸預處理的Mo/HZSM-5作為催化劑,在不同反應溫度和反應空速下,比較了甲烷的轉化率、苯的生成速率和積炭的收率。結果表明,當反應溫度為700℃,反應空速為1400mL/(g·h)時,甲烷無氧芳構化性能最佳。
芳構化反應在有機合成和天然產物的構造分析中有重要意義
例如:
1,過去曾將膽固醇經芳構化得到菲的衍生物,從而確定了膽固醇的碳骨架:
2,在石油工業中,環烷烴和烷烴等經脫氫和環化等反應變成芳烴的過程,也稱芳構化或石油芳構化。這是從石油中獲得芳烴的重要途徑
Ⅵ 什麼是芳構化汽油
芳構化汽油是液化氣芳構化裝置出產的汽油,製造該汽油涉及芳構化反應。
芳構化
定義:
英文:aromatization
指氫化芳香族化合物經脫氫轉變成為芳香族化合物的反應
簡介:
芳構化反應是烷烴、烯烴環化後進一步氫轉移反應,反應過程不斷放出氫原子,最後生成芳烴。採用Mo擔載的質量分數為6%、經過先鹼後酸預處理的Mo/HZSM-5作為催化劑,在不同反應溫度和反應空速下,比較了甲烷的轉化率、苯的生成速率和積炭的收率。結果表明,當反應溫度為700℃,反應空速為1400mL/(g·h)時,甲烷無氧芳構化性能最佳。
意義:
芳構化反應在有機合成和天然產物的構造分析中有重要意義。
例如:
1,過去曾將膽固醇經芳構化得到菲的衍生物,從而確定了膽固醇的碳骨架:
2,在石油工業中,環烷烴和烷烴等經脫氫和環化等反應變成芳烴的過程,也稱芳構化或石油芳構 化。這是從石油中獲得芳烴的重要途徑:
Ⅶ 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
Ⅷ 關於異構化、芳構化、烷基化,誰能給我說下醚後碳四用在這三個裝置里都能產出什麼,三個裝置不同的特點。
醚後碳四用在這幾個工藝中,都是為了讓烴鏈加長或者增加分子量。成為常態下為液體的油類化學品物質(或者汽油調和劑)。如果說煉油工藝是將原油大分子打斷成不同小分子鏈的油品的話,上面這三種工藝可以說是將小分子C4逆向變成大分子油類的工藝。
1、芳構化,顧名思義,C4在催化劑和一定條件下生產芳烴(苯,甲苯,二甲苯等等芳烴類油品),可作為高辛烷值汽油的調和劑。芳構化裝置現在國內主流工藝是大連理工與山東齊王達的工藝包和洛陽設計院的工藝包。
2、烷基化,烷基是比較理想的油烴類,即飽和烴,就是說C4生產更大分子鏈的烷烴油類,比如C6,C7,C8烷烴。可直接作為汽油。烷基化裝置出來的汽油很好,但是裝置生產過程的催化劑等廢酸的處理比較麻煩。現在估計已經解決。
3、異構化,打亂分子重新排列。在石油煉制工業中C4正丁烷異構化得到的異丁烷,可作為生產高辛烷值航空汽油摻合劑異辛烷的主要原料。因此,正丁烷異構化裝置常與異丁烷烷基化裝置聯合使用。C5、C6烷烴的異構化生成的支鏈化合物,如異戊烷、異己烷等,可直接作為高辛烷值汽油的摻合劑,異構化過程也可應用於增產所需的目的產物。如C8芳烴的異構混合物在分離出對二甲苯以後,可以通過異構化反應得到具有平衡組成的C8芳烴異構混合物,然後再將對二甲苯分離出。這樣就可最大限度地得到所需的目的產物對二甲苯。
——————純手打,希望可以幫到你。