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石油里的砷怎么提出

发布时间: 2022-06-27 21:21:40

1. 科学问题

一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品 ,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭 。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年着有 《石史》 ,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。

煤的生成 在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。

煤的分类 由于研究内容和使用的不同,煤有各种分类法,如按元素组成、成因、变质程度、工业用途、工艺性质等的分类 。早期多根据 煤的元素组成分类 ,称科学分类法。在地质上常采用成因分类法,即将煤分为腐殖煤、腐泥煤和腐殖腐泥煤。按煤化程度可分为褐煤、烟煤和无烟煤。1989年10月 ,国家标准局发布《 中国煤炭分类国家标准 》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性 P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。

化学组成 煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为 90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

工业分析 通过工业分析可大致了解煤的性质。又称技术分析。是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中,附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分,温度超过100℃时可将煤中内在水分完全蒸发出来 。灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来自煤的矿物质。挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。挥发分随煤化程度增高而降低,可用于初步估测煤种。固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物。固定碳随变质程度的加深而增高,可作为鉴定煤变质程度的指标。

工艺性质 煤的工艺性质是工业评价合 理 用 煤的依据,主要包括粘结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。粘结性是指煤在高温干馏中产生胶质体,使煤粒相互粘结成块的性能。粘结性是评价炼焦用煤的主要指标。结焦性是指在炼焦炉中能炼出适合高炉用的有足够强度的冶金焦炭的性质。发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量。煤的发热量是煤质的重要指标,是计算热平衡、耗煤量、热效率等的依据。

煤中伴生元素 指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高,可以形成工业性矿床,如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等,其价值远高于煤本身。

根据煤中伴生元素的性质和用途,可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要 有锗、镓、铀、钒等,可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分,其他有害元素在煤中含量一般不高,但危害极大,如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中,硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然,对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素,有各自的地球化学性质,形成于不同的沉积环境中。因此,可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值,来判断相和沉积环境。

用途 煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。②炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。

综合、合理、有效开发利用煤炭资源,并着重把煤转变为洁净燃料,是人们努力的方向。

产地 在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编着的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括(1031一1095)在所着《梦溪笔谈》中根据这种油《生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出》而命名的。在“石油”一词出现之前,国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等,中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。

我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影,不知你注意了吗?比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多!这些都是从石油中提炼出来的;而我们日常所用的天然气(液化气)是从专门的气田中产出的!通过输气管道和气站再到各家各户。

目前就石油的成因有两种说法:①无机论 即石油是在基性岩浆中形成的;②有机论 既各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。

原油的颜色非常丰富红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高颜色越深。原油的颜色越浅其油质越好!透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质(一种非碳氢化合物)。

石油由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体!天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的,具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。

在整个的石油系统中分工也是比较细的:物探 专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置;钻井 利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料;井下作业 利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料,或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业;采油 在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护;集输 负责原油的对外输送工作;炼油 将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等!

石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

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”。下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。

“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,并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。从这个意义上说,1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。

“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生,公元1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,去节打通,外用麻布缠绕涂以桐油,连接成我们现在称呼的“输气管道”,总长二、三百里,在当时的自流井地区,绵延交织的管线翻越丘陵,穿过沟涧,形成输气网络,使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶,推动了气田的开发,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。

至于“石油炼制”,起始的年代还要更早一些,北魏时所着的《水经注》,成书年代大约是公元512~518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。英国科学家约瑟在有关论文中指出:“在公元十世纪,中国就已经有石油而且大量使用。由此可见,在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。

石油是一种液态的,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。原油是从地下采出的石油,或称天然石油。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。

具有不同结构的碳氢化合物的混和物为主要成份的一种褐色。暗绿色或黑色液体
伊拉克共和国的石油储量居世界第二位

2. 怎么除去石油产品中的杂质

石油里的成分主要是碳氢化合物,但同时还有不少含有硫、氮和氧的化合物,以及微量的金属,它们大多是有害的物质。含硫的化合物中有的本身就具有腐蚀性,而它燃烧后生成的二氧化硫和三氧化硫遇水会变成亚硫酸和硫酸,它们则更是强腐蚀性物质。所以,无论从环境保护,还是从设备安全上看,毋庸置疑硫是石油中头等大敌,必须除恶务尽。石油中的含氧化合物大多带有酸性,尽管石油酸有些特殊的用途,但是在石油产品中还是属于有害的成分。至于石油中的含氮化合物则多半带有碱性,它们会使有些催化剂中毒,所以也不受欢迎。此外,轻油中的砷以及重油中镍、钒等也都是对催化剂有害的物质,均属于需要脱除的杂质。

由此可见,这些杂质是非要除掉不可的。原先,精制石油产品的方法是硫酸洗涤,由于硫酸精制所生成的残渣会污染环境,此法现在已经淘汰。目前普遍采用的精制方法主要是加氢精制。所谓加氢精制是指在较高的压力和温度下,使石油产品中的硫、氮、氧与外加的氢气反应生成气态的硫化氢(H2S)、氨(NH3)和水(H2O),从而得到比较干净的液体石油产品。通过加氢,同时还可以除去油中的金属杂质。

加氢精制技术的核心是它所用的催化剂,此类催化剂的品种很多,它们的性能有别、牌号各异,但是万变不离其宗,其活性组分都离不开钴、钼、镍、钨这4种元素,同时一般都是以氧化铝为载体,有时也加入一些分子筛。

我国进口的原油大多来自中东地区,这些原油的特点是含硫量高。而近年来为了保护环境,对汽油等燃料的质量要求越来越高,对含硫量的限制越来越严,所以加氢精制已是必不可少的步骤。我国国产的原油则不太一样,一般含硫较少,而含氮较多。可是脱除氮要比脱除硫更困难些,为此,我国专门研制出了脱氮性能优越的加氢精制催化剂。

加氢精制的操作条件得根据原料所含杂质的性质和数量以及对产品质量的要求来确定。其反应温度的范围很宽,在300~400℃;而压力的范围更宽,低的只有十几个大气压(约1兆帕),高的会达到100多个大气压(约10兆帕),几乎相差十倍之多。

3. 金矿石里含砷怎么提炼

1、混汞法。比较原始,简单,但污染大,现在已经命令禁止,但还有人用;
2、浮选时降砷,如利用石灰降砷,还可以抑制黄铁矿,也可以把金精矿粉的砷含量降到达标值;

4. 石油的组成元素有那些

石油的组成元素:碳、氢、硫、氮、氧、镍、钒、铁、锑、氯、碘、砷、磷、镍、钒、铁、钾等。

石油主要是碳氢化合物。它由不同的碳氢化合物混合组成,组成石油的化学元素主要是碳(83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁、锑等)。

由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,各种烃类按其结构分为:烷烃、环烷烃、芳香烃。 此外,石油中所含微量的氯、碘、砷、磷、镍、钒、铁、钾等元素,也是以化合物的形式存在。

(4)石油里的砷怎么提出扩展阅读

石油的性质

具有代表性的大庆石油属低硫石蜡基石油,已开采酌石油以低硫石蜡基居多。这种石油,硫含量低,含蜡量高,凝点高,能生产出优质的煤油、柴油、溶剂油、润滑油及商品石蜡,直馏汽油的感铅性好。

有的石油硫含量高,胶质含量高,属含硫石蜡基。其直馏汽油馏分产率高,感铅性也好。柴油馏分的十六烷值高,闪点高,硫含量高,酸度大,经精制后可生产轻柴油与专用柴油。润滑油馏分中,有一部分组分的粘度指数在90以上,是生产内燃机油的良好的原料。

有的石油硫含量低,含蜡量较高,属低硫环烷一中间基。其汽油馏分感铅性好,且也富含环烷烃与芳香烃,故也是催化重整的良好原料。柴油馏分的凝点及硫含量均较低,酸度较大,产品需碱洗。减压渣油经氧化后可生产石油建筑沥青。

另有些低凝石油硫含量低、含蜡量也低,属低硫中间基。适于生产一些特殊性能的低凝产品,同时还可提取环烷酸是不可多得的宝贵资源。

5. 石油的概念及化学组成

(一)石油的概念

石油是存在于地下岩石孔隙中的以液态烃为主体的可燃有机矿产。地下油气藏中的石油是气态、液态及固态烃类及其衍生物的混合物,在成分上以烃类为主,含有数量不等的非烃化合物及多种微量元素。在相态上以液态为主,溶有大量烃气及少量非烃气,以及数量不等的固态烃类及非烃类物质。油气藏中组成石油的各种成分和相态的比例因地而异,因此,石油没有确定的化学成分和物理常数。

(二)石油的元素组成

石油没有确定的化学成分,因而也就没有确定的元素组成。但组成石油的化学元素主要是碳(C)和氢(H),其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。不同产地的石油元素组成含量存在差异(表1-1)。

石油中碳含量一般为80%~88%,氢含量为10%~14%,两种元素占绝对优势,一般含量在95%~99%之间。硫、氮、氧总量在0.3%~7%之间变化,一般含量低于2%~3%,个别石油含硫量可高达10%。

由于硫具有腐蚀性,因此含硫量的高低关系到石油的品质。原油中含硫量变化很大,从万分之几(克拉玛依,0.05%)到百分之几(委内瑞拉,5.48%)。根据含硫量可把原油分为高硫原油(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。

原油的含氮量在0.1%~1.7%之间,平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小于0.2%。原油的含氧量在0.1%~4.5%之间,主要与其氧化变质程度有关。

表 1 -1 石油的元素组成 ( 质量分数/%)

( 据石毓程,1980,有改动)

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) 中发现有铁 ( Fe) 、钙 ( Ca) 、镁 ( Mg) 、硅 ( Si) 、铝 ( Al) 、钒 ( V) 、镍 ( Ni) 、铜 ( Cu) 、锑 ( Sb) 、锰( Mn) 、锶 ( Sr) 、钡 ( Ba) 、硼 ( B) 、钴 ( Co) 、锌 ( Zn) 、钼 ( Mo) 、铅 ( Pb) 、锡( Sn) 、钠 ( Na) 、钾 ( K) 、磷 ( P) 、锂 ( Li) 、氯 ( Cl) 、铋 ( Bi) 、铍 ( Be) 、锗( Ge) 、银 ( Ag) 、砷 ( As) 、镓 ( Ga) 、金 ( Au) 、钛 ( Ti) 、铬 ( Cr) 、镉 ( Cd) 等 30多种元素。这些元素虽然种类繁多,但总量仅占石油质量的万分之几,在石油中属微量元素,或称之为灰分元素。

在石油微量元素中,以钒 ( V) 、镍 ( Ni) 两种元素含量高,分布普遍,且鉴于其与石油成因有关,最为石油地质学家所重视。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 V/Ni > 1 被认为是海相环境,V/Ni < 1 为陆相环境。

( 三) 石油的化合物组成

组成石油的主要元素是碳 ( C) 、氢 ( H) 、硫 ( S) 、氮 ( N) 、氧 ( O) ,但由这 5 种元素构成的化合物却是庞大的。笼统地说,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。石油的化合物组成,归纳起来可以分为烃和非烃两大类,其中烃类是主要的,这与元素组成以碳 ( C) 、氢 ( H) 占绝对优势相一致。

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。原油的大半是由 150 种烃类组成的。

1. 烃类化合物

在化学上,烃类可以分为两大类: 饱和烃———烷烃、环烷烃,不饱和烃———烯烃、芳香烃和环烷-芳香烃。

(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%。可细分为烷烃和环烷烃。

在常温常压下,烷烃C1—C4为气态,C5—C15为液态,C16以上为固态(天然石蜡)。

图1-1 异戊二烯型烷烃同系物立体化学结构图

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,且以异戊二烯型烷烃最重要。石油中的异戊二烯型烷烃(图1-1),一般被认为是由叶绿素的侧链———植醇演化而来的,因而是石油为生物成因的标志化合物。现已从石油中分离出多种异戊二烯型化合物,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。因而常用作油源对比的标志。

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)及其衍生物为石油的重要组成部分,且一般环己烷多于环戊烷。中等到高分子量(C10—35)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,平均占原油质量的20%~45%。此外原油中偶见有直链烯烃。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),以及苯并蒽和崫(四环稠合)。

芳香烃在石油中以苯、萘、菲三种化合物含量最多,其主要分子也常常是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-芳香烃,其含量和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碳、氢两种主要元素外,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。石油中这些元素含量不多,但含这些元素的化合物却不少,有时可达石油质量的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(H2S)和噻吩(以含硫的杂环化合物的形式存在,在重质石油中含量较为丰富)。

(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的形式存在。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发现的(C.Treibs,1934)。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叶绿素和动物氯化血红素转化来的。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4个吡咯核为基本结构,由甲川桥联结的含氮化合物。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1-2)。

图1-2 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.Hobsohetal.,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,而古生代地层中的原油中的卟啉含量甚低或不含。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C1—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)统称为石油酸,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。环烷酸易与碱金属化合作用生成环烷酸盐,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。

(四)石油的馏分组成

石油是数以百计的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,将石油分馏成不同沸点范围的若干部分,每一部分就是一个馏分。分馏所用的温度区间(馏程)不同,馏出物(馏分)有所差异(表1-2)。

表1-2 石油产品的大致馏程范围

通常石油的炼制过程可以看做是对石油的分馏,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。

(五)石油的组分分析

石油的组分分析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。

一般在做组分分析之前,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。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(主要为含硫、氮、氧的多环芳烃)。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。

6. 地沟油里的砷是从哪儿来的

首先,已经使用过的食用油可能通过烹饪的原料混入砷,比如海鲜等。其次“地沟油”中混有大量污水、垃圾和洗涤剂,这些更会引入大量的有害物质,包括砷。此外,“地沟油”的收集和加工,使用的容器、加工的环境很难达到卫生标准,有很多步骤都可能引入了砷元素。

7. 石油是由哪些元素组成的,是否全部元素都有存在的意义

石油的元素组成:
石油是埋藏于地下的天然矿产物八圣过勘探、开采出的未经炼制的石油也叫做原油。在常温下,原油大都呈流体或半流体状态,颜色多为黑或深棕色,少教为暗绿、赤褐或黄色,并且有特殊气昧。原油经过炼制后的成品叫做石油产品。如需了解详情可登录油品知识网站
不同产地的原油,其相对密度也不相同,但一般都小于l,多在0.8一0.98之间,个别低于0.70。凝点的差异也较大,有的高达30‘c以上,有的却低于一50‘c。
原油之所以在外观和物理性质上存在差异,根本原因在于其化学组分不完全相同。原油既不是由单一元索组成的单质,也不是由两种以上元素组成的化合物,而是由各种元素组成的多种化合物的混合物。因此,其性质就不象单质和纯化合物那样确定,而是所含各种化合物性质的综合体现。
原油的主要组成成分是碳和氢,碳氢化合物也简称为烃,烃是原油加工和利用的主要对象。
原油中所含各种元索并不是以单质形式存在,而是以相互结合的各种碳氢及非碳氢化合物的形式而存在。
原油中含有的硫、氧、氮等元素与碳、氢形成的硫化物、氮化物、氧化物和胶质、沥青质等非烃化合物,其含量可达10%一20%,这些非烃化合物大都对原油的加工及产品质量带来不利影响,在石油的炼制过程中应尽可能将它们除去。此外,原油中所含微量的氯、碘、砷、磷、镍、钒、铁、钾等元素,也是以化合物的形式存在。其含量虽小,对石油产品的影响不大,但其中的砷会使得催化重整的催化剂中毒,铁、镍、钒会使催化裂化的催化剂中毒。故在进行原油的这类加工时,对原料要有所选择或进行预处理。

8. 石油里含有什么成分

我国是世界上最早发现和利用石油和天然气的国家之一,“石油”这个名词就出自将近一千年以前宋代大科学家沈括的传世之作《梦溪笔谈》。但是,大量开采和应用石油则还是最近一百年的事。

石油是一种从地下深处开采出来的黄色、褐色乃至黑色的可燃性黏稠液体,它们的密度一般比水小,其沸点范围很宽,从常温起一直到800℃以上。世界上各个油田所生产原油的性质虽然千差万别,但是很有意思的是它们都主要由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成,而且碳和氢这两种元素合起来在原油里一般占到95%以上。所以说,石油的主要成分是分子大小不同、结构各异和数量众多的碳氢化合物,包括烷烃、环烷烃和芳香烃。假如单纯从元素的含量来看,硫、氮和氧三种元素合起来在原油中也只不过占百分之几,似乎并不很多;但是假如以含有硫、氮、氧的化合物的含量来考虑,那就相当可观了,有可能占到原油的百分之几十。因此,对于原油中所含的硫、氮、氧要特别关注。与世界上大多数油田所产原油相比,中国主要油田所产原油的含硫量一般都不太高,大多不到1%,但是氮的含量相对比较高。大家知道,中东地区是世界上生产原油最多的地方,我国每年从那里进口很多原油,这些原油的含硫量大多很高,有的竟然高达4%。

除了碳、氢、硫、氮、氧以外,原油中还含有多达几十种的微量金属和非金属元素,它们的含量一般为百万分之几,有些甚至只有十亿分之几。微量元素在研究石油的成因以及在石油勘探方面有其独特的作用。这些元素含量如此之少,看起来对石油加工似乎无足轻重,但是实际情况并非如此,它们往往是破坏正常生产的杀手,对石油加工过程中的许多催化剂有很大的负面影响,甚至会使催化剂丧失活性。原油中含量较多和影响比较大的微量元素有镍、钒、铁、铜、钙、钠、砷等。我国原油中一般含镍比较多而含钒比较少;而国外的原油则正好相反,大多数是含镍少而含钒多。通常认为,镍与钒的质量比大于1是陆相成油的特征,而镍与钒的质量比小于1则是海相成油的特征,由此可见我国的石油大多是由陆相沉积物生成的。

9. 砷是什么二氧化硫又是什么

砷是一个知名的化学元素,元素符号As,原子序 33。第一次有关砷的纪录是在1250年,由大阿尔伯特所完成。它是一种以有毒着名的类金属,并有许多的同素异形体,黄色(分子结构,非金属)和几种黒、灰色的(类金属)是一部份常见的种类。三种有着不同晶格结构的类金属形式砷存在于自然界(严格地说是砷矿,和更为稀有的自然砷铋矿和辉砷矿,但更容易发现的形式是砷化物与砷酸盐化合物,总共有数百种的矿物是已被发现的。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂与许多种的合金中。

二氧化硫(化学式:SO2)是最常见的硫氧化物。无色气体,有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2进一步氧化,通常在催化剂如二氧化氮的存在下,便会生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

10. 谁有石油产品砷含量的测定方法GB/T8449

GB/T 8449-87 食品添加剂中铅的测定方法本标准已经被GB/T 5009.75-2003 食品添加剂中铅的测定代替了- -||||