① 溫度對石油體積影響大還是壓力對石油體積影響大
溫度.
溫度升高,石油分子間隔變大
壓力增大,石油分子間隔變小
但是石頭是液體,分子間隔變大的空間比變小的空間大得多
所以溫度影響比較大
② 原油在加熱80-120℃時能產生什麼物質
原油在加熱80-120℃時能產生什麼物質
原油的問題在於它含有幾百種不同類型的烴,並且這些物質全部混合在一起。需要把不同種類的烴分離開來,以提煉出其中的有用物質。幸運的是,有一種簡單方法可以分離這些物質,這就是石油精煉。石油精煉過程始於一個分餾柱。隨著烴鏈長度的增加,其沸點也會逐漸升高,因此可以通過蒸餾法將其全部分離。這就是煉油廠里發生的過程——在精煉過程的一個環節中,原油被加熱,在不同的蒸發溫度下,會將不同長度的烴鏈分離出來。每種長度不同的鏈都具有不同的性質,從而對應不同的用途。為了理解原油組分的多樣性,以及為什麼石油精煉對社會如此重要,看看下面所列出的利用原油生產出來的產品:
石油氣
用於加熱、烹飪和製造塑料,小分子烷烴(1-4個碳原子),俗稱的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,沸程=低於40℃,經常被加壓液化為LPG(液化石油氣)。
石腦油或輕石油
一種中間產物,將被進一步加工為汽油 ,含有5-9個碳原子的烷烴的混合物,沸程=60-100℃。
汽油
發動機燃料,液體,烷烴和環烷烴(5-12個碳原子)的混合物,沸程=40-205℃。
煤油
噴氣發動機和拖拉機的燃料;製造其他產品的原材料,液體,烷烴(10-18個碳原子)和芳香烴的混合物,沸程=175-325℃。
柴油或分餾柴油
用作柴油機燃料或加熱用油;製造其他產品的原材料,液體碳原子數大於等於12的烷烴,
沸程=250-350℃。
③ 油的最高溫度是多少度超過了會怎麼樣石油和食用油是一樣的嗎
食用油在鍋里燒到開始冒青煙時的溫度是280度左右。
食用油的燃點在300度多一點。冒青煙的再燒就要著火了(有時油中含水分也會冒的)如油中有水的話可以用小火慢慢加熱,油不怎麼有氣泡就算水沒了。沒有經驗可不要單獨操作喔。危險~~~~~`
④ 石油的物理性質
石油的化學成分將決定它的物理性質和經濟價值,而石油沒有固定的成分,因此也就沒有固定的物理常數。但通過對分布廣泛的石油大量相關資料的分析整理,還是能歸納出反映石油總特徵的物理性質或相關物理性質的變化范圍。了解這些性質對認識石油、進行石油地質研究和評價石油品質及經濟價值是很有用的。
( 一) 顏色
在透射光下石油顏色可以呈淡黃、褐黃、深褐、淡紅、棕、黑綠及黑等顏色。原油顏色的深淺主要取決於膠質、瀝青質的含量,其含量愈高,則顏色愈深。
( 二) 密度
石油與天然氣地質學
石油密度一般介於 0. 75 ~ 0. 98 之間。通常把密度大於 0. 90 的稱為重質石油,小於0. 90 的稱為輕質石油。世界各國的原油大多為輕質石油,重質石油居次要地位。石油密度最大的可達 1. 00 以上,這種石油用一般方法難於開采。
石油的密度主要取決於化學組成。就烴類而言,密度隨碳數增加而增大。碳數相同的烴類,烷烴密度小些,環烷烴居中,芳烴密度較大。
密度是單位體積物質的質量,一般用 g/ml 或 g/cm3表示。密度與物質本身的成分和體積變化相關。液體石油的體積,在常壓下隨溫度升高而增大。溫度每增加1 ℉,單位體積所增加的體積數稱為膨脹系數。它不是一個固定的常數,而是隨密度減小而增大 ( 表 1 - 4) 。壓力對石油的體積也有影響,隨壓力增大體積將因被壓縮而減小。壓力每增加 101325Pa,單位體積被壓縮的體積數稱為壓縮系數。壓縮系數也不是一個常數。
顯然,溫度和壓力是影響石油體積的兩個主要因素。考慮原油是氣、液、固三相物質的混合物,以液態烴為主體的石油中含有不同數量的溶解氣態烴、固態烴及非烴。實際上,在地下油氣藏中,溫度和壓力不僅影響石油的體積,同時還影響到石油本身的物質組成,從而影響其質量。一方面,溫度的增加有使溶解氣逸出液態石油的趨勢; 另一方面,壓力的增加,將使原油中溶解氣量增加。在地下油氣藏中,溫度、壓力同時增加,而壓力增加使溶解氣增加的效應遠大於溫度增加使溶解氣逸出的效應; 與此同時,溶解氣量增加引起體積增加的效應遠遠超過隨壓力增加而使體積減小的效應。因此出現壓力增加體積不是縮小而是增大,直至達到飽和壓力為止 ( 圖 1 -5) 。
表 1 -4 不同密度石油的膨脹系數
圖 1 -5 在有氣頂氣條件下石油體積隨壓力增大而變化的情況( 轉引自 A. I. Levorsen,1954)
由此可見,地下石油的密度不僅與溫度、壓力有關,還與溶解氣量有關,且後者才是影響石油密度的本質因素。溶解氣量增加則密度降低。地表與地下溫度、壓力條件不同,不僅影響石油體積,更主要的是由於溶解氣量的差異,導致石油物質組成的差異,實質上是改變了石油的質量。地下石油含有較多的溶解氣,這是地下石油密度比地表石油密度低的根本原因。
( 三) 黏度
黏度是反映流體流動難易程度的一個物理參數。黏度值實質上是反映流體流動時分子之間相對運動所引起內摩擦力的大小。黏度大則流動性差,反之則流動性好。石油黏度是制定石油開發方案、油井動態分析及石油儲運都必須考慮的重要參數。黏度分為動力黏度、運動黏度和相對黏度。
動力黏度又稱絕對黏度。在國際計量單位SI制中,單位為帕斯卡·秒(Pa·s)。其定義為:流體通過長度(L)為1m,橫截面積(F)為1m2,滲透率(K)為1μm2的介質,當壓差(ΔP)為1Pa,流量(Q)為1m3/s時,流體的黏度(η)為1Pa·s。其表達式為:
石油與天然氣地質學
1Pa·s相當於C.G.S制10P,1mPa·s=10-3Pa·s。在101325Pa,20℃時,水的動力黏度為1mP·s。不同溫度下的動力黏度用ηt表示。
動力黏度/密度,稱為運動黏度。其單位為m2/s,稱二次方米每秒。不同溫度下的運動黏度用νt表示。
相對黏度又稱恩氏黏度,是在恩氏黏度計中200mL原油與20℃時同體積的蒸餾水流出時間之比。常用Et表示。根據實驗室測定的Et值,可以通過查換算表獲得運動黏度,並計算出動力黏度。
石油地質學上通常所用的黏度多指動力黏度。石油黏度大小主要取決於其化學組成,如果小分子的烷烴、環烷烴含量高,黏度就低;而如果石蠟、膠質、瀝青質含量高,黏度就高。
石油黏度隨溫度升高、溶解氣量增加而降低。因此,地下石油的黏度常低於地表。在地下1500~1700m處,石油的黏度通常僅為地表的一半。如我國克拉瑪依的原油,在地下溫度為50℃時,η50=19.2mPa·s,在地表20℃時,η20=64.11mPa·s。
(四)溶解性
石油能溶於多種有機溶劑。如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。石油是多種有機化合物的混合物,實際上各種化合物都可以看做有機溶劑,換言之,各成分之間具有互溶性。其中輕質組分對重質組分的溶解作用可能更明顯些,也更容易理解。有可能這種溶解作用正是重質組分得以實現運移的有效途徑。
石油在水中的溶解度一般很低,通常隨分子量的增加很快變小,但隨不同烴類化學性質的差異而有很大的差別。其中芳烴的溶解度最大,可達數百到上千微克/克;環烷烴次之,一般為(14~150)微克/克;烷烴最低,僅幾個到幾十微克/克。在碳數相同時,一般芳烴的溶解度大於鏈烷。如己烷、環己烷和苯分別為9.5mg/L、60mg/L和1750mg/L,差別是非常明顯的。苯和甲苯是溶解度最大的液態烴。
當壓力不變時,烴在水中的溶解度隨溫度升高而變大,芳烴更明顯,但其隨含鹽度和壓力的增大而變小(McAuliffe,1979)。當水中飽和CO2和烴氣時,石油的溶解度將明顯增加。
(五)凝固和液化
石油的凝固和液化溫度沒有固定的數值。在凝固和液化之間可以出現中間狀態。富含瀝青的石油在溫度降低時無明顯凝固現象。石油的凝固點與黏度和重質石蠟的含量有關,尤其與後者關系密切。富石蠟的石油在溫度下降到結蠟點時,即伴隨石蠟晶出而出現凝固現象;高黏度原油一般富含石蠟,10℃左右便會變成黏糊狀或固體狀;石油凝固點的高低與含蠟量及烷烴碳原子數具有正相關性。凝固點高的原油容易使井底及油管結蠟,這給採油增加困難。輕質石油凝固點很低,所以一般低凝固點的石油為優質石油。
(六)蒸發與揮發
蒸發和揮發都是指在常溫常壓下液體表面汽化的現象。二者可視為同義詞。蒸發側重於氣化現象本身,而揮發則是側重於表述這種現象的動態過程和結果。石油蒸發時輕組分優先逸出;而通常石油的揮發性即指其輕組分以氣體形式離開石油散發掉的現象和事實;其結果使石油的密度增大。
(七)熒光性
石油在紫外光照射下可產生熒光的特性稱為熒光性。石油中只有不飽和烴及其衍生物具有熒光性。這是因為它們能吸收紫外光中波長較短、能量較高的光子,隨後放出波長較長、能量較低的光子,產生熒光。飽和烴不發熒光。熒光性可能與存在雙鍵有關。
熒光色隨不飽和烴及含雙鍵的非烴濃度和分子量增加而加深。芳烴呈天藍色,膠質為黃色,瀝青質為褐色。利用石油具有熒光性,可以用紫外燈鑒定岩石中微量石油和瀝青類物質的存在。在有機溶劑中只要含有10-5瀝青類物質即可被發現。
(八)旋光性
大多數石油都具有旋光性,即石油能使偏振光的振動面旋轉一定角度的性能。石油的旋光角一般是幾分之一度到幾度之間。絕大多數石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成,僅有少數為左旋。石油的旋光性主要是與組成石油的化合物結構上存在不對稱碳原子(又稱手征碳原子或手征中心)有關。而通常存在手征碳原子的甾、萜類化合物是典型的生物成因標志化合物。因此旋光性可以作為石油有機成因的重要證據之一。
(九)導電性
石油及其產品具有極高的電阻率,石油的電阻率為109~1016Ω·m,與高礦化度的油田水(電阻率為0.02~0.1Ω·m)和沉積岩(1~104Ω·m)相比,可視為無限大。石油及其產品都是非導體。
(十)熱值
石油作為重要的能源,其主要經濟價值就在於它的熱能。石油的熱值因石油的品質差別而有所差異,密度在0.7~0.8kg/L的原油為44.5~47MJ/kg;密度為0.8~0.9kg/L的原油為43~44.5MJ/kg;密度為0.9~0.95kg/L的原油為42~43MJ/kg。與煤比較(煤的熱值為22~32MJ/kg),大約1.5t煤的熱值才相當於1t石油的熱值。
⑤ 科學家給石油分家的辦法就是加熱,即「蒸餾」,能分出哪些物質
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在常溫下呈氣體狀態,所以一蒸餾,它們就從蒸餾塔頂跑出來。
當加溫到40~150攝氏度時,就會從蒸餾塔上部流出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷等化合物來,它們在這個溫度下呈液態。這部分液體油就是汽油。它是石油家庭中的老大。
再加溫150攝氏度以上,至300攝氏度時,在蒸餾塔中部會流出癸烷、十一烷至十五烷等化合物的混合物。這部分化合物也是液態,叫煤油。它是石油家庭中的老二。
再繼續加溫,從200攝氏度加到350攝氏度時,則會在蒸餾塔下部流出另一種液體——柴油來。它是石油家庭中的老三。
再加溫,從300攝氏度開始,則會在蒸餾塔底部流出沸點很高的重油來,它是石油家庭中的老四。
重油的沸點很高,到400攝氏度也不蒸發,所以不能再用一般加熱的方法來給石油「分家」了。科學家採用減壓加熱法,使重油又「分家」了,又得到了柴油,還有潤滑油、石蠟、瀝青等許多有用的東西。