Ⅰ 石油商品学的解析
1、20—30万吨级的油轮是油轮市场的主力。请问主要的运油航线有哪三条?
答：a、波斯湾一好望角～西欧、北美线
b、波斯湾一马六甲海峡、新加坡海峡一日本线
C、波斯湾一苏伊士运河…地中海一西欧、北美线
2、管道运输有哪些特点?
答：a、输油大；b、受地形影响小，可取捷径，缩短运距；c、管道埋于地下，很少占用土地，可大大节省用地；d、易于实现自动化操作，减少运营工作人员；e、基建投资较低；f、劳动生产率高；9、运费低；h、运输过程中，损失小；i、不产生污染，对环境的影响小。
3、我国原油产量居前5的油区是哪些?
答：大庆油田、胜利油田、辽河油田、新疆油田、长庆油田。
4、原油的分类方法有哪些?
答：a、原油特性因数(原油特性因数是根据相对密度和沸点组合成的复合常数，常用来判断原油的化学组成。各类烃的特性因数不同。烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低。)；
b、APl比重指数商业分类法(hPl比重度，美国石油学会确立的比重等级，通用于石油行业，单位称为APl等级，计算公式如下： APl比重度=141．5／比重一l31．5{60下时比重))。
5、我国原油的主要特点?
答：石蜡基原油多，多数原油含蜡，凝点高，大多数原油含硫低，一般原油轻油量较少，汽油、柴油收率低。
6、石油的主要理化性能指标有哪些?
答：a、密度、外观、水分、杂质、水溶性酸或碱、酸度或酸值、灰分；
b、馏程(馏程是指以油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点，表示其蒸发
特征的温度范围。)；
c、粘度(粘度定义：将两块面积为lm2的板浸于液体中，两板距离为1米，若加lN 的切应力，使两板之间的相对速率为lm／s，则此液体的粘度为1Pa．S。粘度测定有：动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。)
d、低温流动性(凝点、倾点、冷滤点、浊点、结晶点(最高温度)、冰点(最低温度)、熔点、滴点、软化点。凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度；
倾点是指油品在规定的试验条件下，被冷却的式样能够流动的最低温度；
冷滤点是指在规定条件下，当试油通过过滤器每分钟不足20ml时的最高温度(即流动点使用的最低环境温度)；
浊点是油类等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。)；
e、闪点(在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度)；(开口闪点(重油)、闭口闪点(轻油))
f、胶质(油品在储存和使用过程中形成粘稠、不易挥发的褐色胶状物质称为胶质)；
9、辛烷值(衡量汽油在气缸内抗爆震燃烧能力的一种数字指标，其值高表示抗爆性好。)；
h、十六烷值(表示柴油发火性能的指标。代表柴油在发动机中发火性能的一个约定量值)；
i、诱导期(指在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态所经历的时间，以min
表示。它表示油品在长期储存中氧化并生成胶质的倾向。)；
j、锥入度(润滑脂稠度的一个量度。锥入度越大，脂越软)：
k、破乳化时间(乳化是液一液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中
分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强
烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。)。
7、什么叫饱和蒸汽压，什么叫馏程?汽油、煤油、轻柴油的大致馏程范围是多少?
答：饱和蒸汽压：衡量油品在内燃机燃料供给系统中是否易于产生的指标，同时还可以
相对衡量油品在储存运输中的损耗倾向(汽油的饱和蒸汽压越大，蒸发性越强，发
动机就越容易冷启动)。
馏程：馏程是指以油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点，表示其蒸发特
征的温度范围。
馏程：汽油0-205；煤油0-270；柴油0-365
8、黏度的概念是什么，以及黏度的表示方法有哪些?
答： 黏度的概念：液体流动时内磨擦力的量度叫粘度，粘度值随温度的升高而降低。粘
度一般有5种表示方式，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。
(1)动力粘度：rl t是二液体层相距1厘米，其面积各为l(平方厘米)相对移动速
度为l厘米／秒时所产生的阻力，单位为克／里米•秒。l克／厘米•秒=1泊一般：
工业上动力粘度单位用泊来表示。
(2)运动粘度：在温度t℃时，运动粘度用符号Y表示，在国际单位制中，运动
粘度单位为斯，即每秒平方米(m2／s)，实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的
单位为每秒平方毫米(即lcst=lmm2／s)。运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴
油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度，运
动粘度的测定采用逆流法
(3)恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如：50
℃、80。C、100。C)下，从恩氏粘度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20
℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度t。时，恩氏粘度用符号Et表示，
恩氏粘度的单位为条件度。
(4)赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如100。F、
F210。F或122。F等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒，，单位。
赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Fur01)粘度)两种。
(5)雷氏粘度即雷德乌德(Redwood)黏度。是一定量的试样，在规定温度下，从
雷氏度计流出50毫升所需的秒数，以“秒”为单位。雷氏粘度又分为雷氏l号
(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。
9、什么叫粘温性能，由什么来表示?
答：油品黏度随温度变化的这个特性称为油品的粘温特性。它由黏度指数表示。
10、原油含盐含水有什么危害，以及原油在炼制前是如何除盐除水的?
答：危害：1．增加储运设备的负荷；
2．腐蚀金属设备；
3．降低传热效率，增大阻力：
4．使催化剂失活；
5．影响常减压的工作。
脱水除盐：脱水原理：l．高频脉冲电脱水法
2．微波脱水法
3．超声波脱水法
4．生物脱水法
除盐：蒸馏。
11、催化重整的目的。
答：提高油品辛烷值，生产高腥烷值汽油或苯、甲苯、二甲苯等苯类产品及氢气。
12、汽油发动机产生爆震的原因是什么，如何避免这种情况的发生?
答：汽油机的爆震是由于汽油的不正确燃烧所引起的，汽油机产生爆震燃烧的根本原因
是未燃混合气产生自燃。
爆震之原因：(1)汽油辛烷值太低； (2)压缩比过高； (3)点火时间太早； (4)
燃烧室局部过热； (5)混合汽温度或压力太高； (6)混合汽太稀； (7)预热； (8)
汽缸内部积碳； (9)其他如冷却系或故障等。
提高汽油辛烷值可以避免发生爆震现象。
减少爆震方法：(1)提高汽油辛烷值： (2)减低压缩比： (3)校正点火正时； (4)
降低进汽温度； (5)减少燃烧室尾部混合汽量； (6)增加进汽涡流； (7)缩短火
焰路程； (8)保持冷却系作用良好。
13、汽油辛烷值是如何确定定义的?
答：定义：有异辛烷、正庚烷根据需要按一定体积比例配成标准燃料。规定异辛烷的辛
烷值为100，正庚烷的辛烷值为0。
辛烷值=V(正庚烷)％术0+V(异辛烷)％*100
14、乙醇汽油如何组成的，有那些性能特点?
答：乙醇汽油由10％的变性乙醇，和90％催化装置生产的汽油组成。
性能特点：1．良好的燃烧性能； 2．优秀的抗暴性能；3．与环境友好； 4．减少积炭生成；5．是一种优良的有机溶剂，具有良好的清洁作用，能消除杂质的沉淀和 凝固，具有良好的油路疏通作用。
15、简述柴油机的工作原理以及其与汽油机工作原理的不同之处。
答：不同：1．进气冲程：柴油机吸入的是纯空气，汽油机吸入的是空气与汽油的混合气
体；
2．压缩冲程：柴油机压缩的是空气，汽油机压缩的是空气与汽油的混合气体；
3．作工冲程：柴油机是自燃做工，汽油机是点燃爆炸做工。
16、柴油机的工作粗暴是如何形成的，如何避免?
答：滞燃期过长，着火前喷入的柴油及产生的过氧化物积累过多，到急燃期时，温度、 压力剧烈增高，冲击活塞头剧烈运动而发出金属敲击声，称谓粗暴现象。选择适当的十六烷值，可以避免柴油机的粗暴。
17、柴油有哪些低温性能指标，各自的意义是什么，以及柴油的牌号是由什么确定的?
答：低温性能指标：浊点、倾点、凝点、冷滤点。
浊点：柴油开始出现浑浊的最高温度；
倾点：试验规定的条件下冷却时，油品能够流动的最低温度；
凝点：柴油在低温下失去流动性的最高温度；
冷滤点：在试验规定的条件下，柴油试样在60s内开始不能通过过滤器20mL时最高温度。
柴油的牌号有凝点确定，分为10号、5号、0号、一10号、一20号、一35号、一50号7个品种。
18、为什么喷气飞机使用的煤油馏分作为燃料而不是汽油?
答：原因：煤油馏分热值较高，燃烧稳定，蒸发较小，低温流动性好，积炭生成较少，
腐蚀也小：汽油燃烧不稳定，蒸发较大，低温流动性差，而且腐蚀较大，故
选用煤油做喷气飞机的馏分。
19、喷气发动机由哪五个主要部分组成，其作用各自是什么?
答：l、压缩室：压缩空气，提高空气压力以提高热能利用程度；
2、燃烧室：发动机给气体加热的主要部件。提高气体的温度、压力；
3、涡轮：将燃气的部分热能转换为机械能；
4、加力燃烧室：燃气出涡轮后喷入燃料，与多余的空气混合，再次点火燃烧，加
热燃气，提高流速，增大推力；
5、喷管：使高压、高温燃气膨胀和加速。
20、喷气发动机在工作过程中形成的积碳对发动机有什么一系列的影响?
答：影响：积聚在燃烧室火焰筒壁上的积炭，恶化热传导，产生局部过热，使火焰筒壁变形，甚至产生裂纹。火焰筒壁上的积炭有时可能脱落下来，随气流进入高速旋转的燃气涡轮，造成堵塞，侵蚀和打坏叶片等事故。积炭附在喷油嘴上，使燃料雾化恶化，燃烧状况变坏，促使火焰筒壁生成积炭。电点火器电极上的积炭，会使电极联桥而短路，影响发动机起动。
21、防止喷气燃料产生冰晶的方法有哪些?并简述其使用原理或过程。
答：方法：从压缩器引来热空气加热燃料或油滤，用润滑油加温燃料，加防冰添加剂，
冷冻过滤。
防冰添加剂：燃料在低温下会产生冰晶，是由于燃料具有可逆的水溶性。在燃料中
加入醇类或醚类，可以将燃料的溶水性变为不可逆的过程，即可防止或消除
燃料中的冰晶。效果较好的防冰添加剂是醇醚化合物。
冷冻过滤方法：在冬季气温低于0℃时，将地下油罐中温度较高的燃料，泵送到容
量较小的露天油罐内，经过24h以上的冷冻，使燃料中水分析出，冻结成冰
晶，然后经过滤除去。
22、为什么要在喷气燃料中加入抗静电添加剂?
答：喷气发动机的耗油很大，为节省注油时间，机场采用高速加油。喷气燃料与管道、
容器、注油设备发生剧烈摩擦，产生大量静电荷。高速注油时产生的静电荷积聚起
来，可能引起火花放电，最终可能引发火灾，故在喷气燃料中加入抗静电添加剂。
下半学：
1、润滑剂有哪些分类及作用?液体、固体润滑剂又有哪些分类?
答：分类：a、液体润滑剂；
b、半固体润滑剂(润滑脂)：
C、固体润滑剂：
d、气体润滑剂。
作用：a、减少摩擦；b、减少磨损；C、冷却降温；d、防止腐蚀；e、传递作用力；f、减振作用；9、绝缘作用；h、清洗作用；i、密封作用。
液体润滑剂：a、矿物润滑油；b、合成润滑油；c、动植物油；d、水基液体。
固体润滑剂：a、软金属润滑剂；b、金属化合物润滑剂；c、无机物润滑剂；d、
有机物润滑剂。
2、动力黏度、运动黏度的关系及黏度指数。
答：动力粘度是指流体单位接触面积上的内摩擦力与垂直于运动方向上的流速变化率的
比值。
运动粘度是指动力粘度与同温．同压下流体的密度的比值。
黏度指数：Vl：黏度指数。
L：低；M：中；H：高；VH：很高。
W：低凝：S：深度精制。
BS：光亮油；无：中性油。
例：HVIWl50：高黏度指数低凝l50中性油；
MVlS90BS：中黏度指数深度精制90光亮油。
3、什么是油性、极压性，极压性是否越高越好?
答：油性、极压性是反映润滑油润滑性能的指标：油性是指润滑油在金属表面形成吸附
膜减少摩擦的性能：极压性是指润滑剂在低速高负荷和高速冲击条件下，在摩擦表
面反应生成反应膜而防止摩擦部件发生烧结、擦伤的能力。
极压性不是越高越好；极压性太强，易造成腐蚀性磨损。因此，润滑油油应具有适
度的极压性，以维持适当的承载性和抗腐蚀性
4、影响抗氧化安定性的因素。
答：把润滑油在加热和在金属催化作用下抵抗氧化变质的能力称为润滑油的抗氧化安定性。
润滑油的抗氧化安定性主要取决于它的化学组成。此外，抗氧化安定性与使用条件 (温度、氧压、接触金属、接触面积、氧化时间)有关。
5、什么是破(抗)乳化性及乳化对设备的影响?
答：抗乳化性是润滑油抵抗与水混合形成乳化液的性能。润滑油的抗乳化性与其清洁度有很大关系。
抗乳化性是汽轮机油的重要质量指标。抗乳化剂不好的汽轮机油在使用中形成乳状液破坏润滑油形成的油膜就会增加摩擦、磨损和产生腐蚀。此外，抗乳化剂影响着压缩机油的循环润滑和氧化安定性。
6、内燃机油的基本性能有哪些?
答：性能：a、良好的粘温性能，适当的黏度；
b、良好的清净分散性；
c、较强的抗氧化能力，较好的稳定性；
d、良好的如润滑性，抗磨损性；
e、较好的抗腐蚀性和中和酸性物质的能力。
7、SAE l5W／40表示什么意义?
答：SAE l5W／40表示该油既符合SAE40黏度等级要求，其l00"C运动黏度应在12．5～16．3
mill 2／s范围内，又符合SAEl5W对低温性的要求。
8、何谓多级油?
答：多级油是既能满足冬季(低温)使用要求，又能满足夏季(高温)使用要求，把冬
用润滑油的粘度等级号和夏用润滑油的粘度等级号同时并用。如长城金吉星
IOW／40S J，他既具有lOW油的低温性能，又具有40的高温粘度，包括两个粘度级
别，故属于多级油。 (与单级油相比，多级油具有以下优势：1、冬夏通用、四季
通用，换季不用换油；2、提高燃油经济性，降低燃油和机油的消耗；3、减少发
动机的磨损；4、冬季(低温)启动顺畅，能提供良好的低温润滑性。)
9、什么是润滑脂，及其特点(优点、局限性)?
答：润滑脂是将一种(或几种)稠化剂分散到一种或(几种)液体润滑油中，形成的一
种固体到半固体的产物。
优点：a、不需复杂的密封装置和供油系统，简化轴承尺寸，利于设备小型化、轻
量化：
b、黏附性好，在摩擦表面上保持能力强，密封性好。可以防止水分、灰尘
的侵入，保护金属长期不腐蚀；
C、使用寿命长，供油次数少：
d、油膜比润滑油厚度大，对低转速高负荷和冲击负荷的部位，有良好的润
滑性。而且减震效果好，轴承的噪音相对较小；
f、使用温度范围比润滑油宽。
局限性：a、摩擦部件上加脂或换脂比较困难，轴承的清洗就不十分方便；
b、混入的水分、灰尘、磨屑难以分离出来；
C、搅拌阻力较大，因而发热量较大，冷却效果差：
d、对高转速不太适用。
10、润滑脂的基础油有哪几类?
答：分类：a、矿物油：
b、合成烃(Q一烯烃、烷基苯、烷基萘)；
C、酯类油(二元酸双酯、新戊基多元醇酯、复酯等)；
d、硅油(甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、甲笨氯笨基硅油、氟硅油)：
f、聚醚类油(聚笨醚、聚亚烷基醚油、含氟油)。
11、润滑脂的稠化剂分哪几类，各有哪些特点并举例?
答：a、烃基稠化剂(石蜡、地腊、石油脂)；抗水性好，不分油，防护性强，但耐温性
很差，使用温度一般在60℃以下：
b、皂化稠化剂(单皂、复合皂)：
单皂：
种类 抗水性 耐温性 低温性
钙皂 好 差70～80℃ 差
钠皂 很差 好120℃ 差
锂皂 好 较好 交好-20～120。C
钡皂 好 好 一般
铝皂 好 很差 一般
锌皂 好 很差 一般
铅皂 好 差 较好
复合皂：
①复合钙皂：a、滴点高，>250℃：
b、极压性良好：
C、抗水淋性能好：
d、原料来源广，价格比较便宜；
缺点：储存中吸收微量水分而表面硬化结皮。
②复合铅皂：a、高滴点，>250℃：
b、良好抗水性、良好机械安定性、胶体安定性和氧化安定性；
缺点：制备工艺比较复杂；不能合成油成脂；相比其他合成脂，轴承寿
命不长：
③复合锂皂：a、良好耐温性，高滴点，>260。C：
b、寿命(轴承)长：
C、良好的抗微动磨损性；
d、良好的机械安定性和良好的泵送性；
e、良好的稠化能力。
④复合钡皂：a、高滴点，>230。C：
b、稳定性能好；
C、寿命(轴承)较长，良好的抗微动磨损性；
缺点：稠化剂用量较多，机械安定性较差，制备工艺难以掌握。
④复合钠皂：a、滴点高，>260。C：
b、稠化能力比较强：
缺点：机械安定性较差，抗水性能差。
c、有机稠化剂；a、酰胺：
b、脲基稠化剂；
c、氟碳稠化剂；
d、三聚氰酸二酰胺。
d、无机稠化剂；a、彭润土；
b、硅胶；
c、氮化硼。
12、稳定剂的工作原理及过多或过少的影响?
答：稳定剂的作用是使稠化剂和基础油能稳定的结合而不易产生分油。稳定剂含有极性
团，它们趋向于吸附在皂分子的极性端间，皂纤维中的皂分子的排列的距离就相应
的增大，使基础油膨化到皂纤维内的量增大。
稳定剂的用量过多或过少都对润滑脂的质量有不利影响。过少，皂的聚结程度较大，
膨化和吸附的油量较少，皂一油体系不安定；过多，由于极性影响，也会造成胶体结
构的破坏，所以稳定剂用量要适量。
13、润滑脂的滴点及形成本质?
答：在试验条件下，润滑脂因受热从脂杯中滴下第一滴或成柱状触及试管底时的温度，
叫做润滑脂的滴点。测定润滑脂的滴点按GB／T 4929方法进行。润滑脂滴点的高低，
主要取决于稠化剂的种类和数量。
14、润滑脂的工作锥入度和锥入度。
答：在试验条件下，将规定质量的标准圆锥体在5秒钟内刺入润滑脂的深度，叫做润滑
脂的锥入度，以0．I mill为单位。锥入度是表示润滑脂的稠度大小或软硬的尺度(锥
入度越大，润滑脂越软)。测试润滑脂锥入度时，规定搅拌60次，这时的锥入度称
为工作锥入度。若搅拌超过60次测定的锥入度，称为延长工作锥入度。
15、润滑脂的保护性、安定性和抗水性。
答：保护性：
润滑脂的保护性能是指对金属的保护作用，防止金属受到腐蚀和生锈的性
能。用作保护的润滑脂，必须具备的条件：
a、本身不腐蚀金属(不易氧化，酸性小)；
b、抗水性好(不吸水，不易被水冲掉)；
C、黏附性好，高温不滑落，低温不龟裂，能有效的使金属表面与空气隔绝。
其指标有：1．腐蚀性；2．润滑脂防腐性试验；3．游离有机酸和游离碱。
安定性：
胶体安定性是指润滑脂在储存和使用中抑制分油的能力：
化学安定性(氧化安定性)是指润滑脂在储存和使用过程中抵抗氧化的能
力；化学安定性与它组成有关，特别是稠化剂有关；
机械安定性是指润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。
抗水性：
润滑脂的抗水性是指不溶于水的能力。抗水性主要取决于稠化剂的抗水性。
其评定方法有：
1．抗水淋性能试验；
2．加水剪切和加水滚筒试验；
3．热水中的安定性(水浸泡法)试验。
16、润滑脂工业分类中各个编号字母的意义。
答：石油产品基础知识P208～209(三张表)。
17、液体燃料储存中变化的原因。
答：引起液体燃料变质的原因有蒸发、氧化、机械杂质与水分的混入以及混油等。
i、轻质成分蒸发引起的质量变化
轻质液体燃料，馏分轻，沸点较低，容易蒸发，损失很大。蒸发造成数量减少，
而且会引起质量变化(汽油辛烷值下降)。影响蒸发损失的因素包括燃料的性质
和储存条件两方面。从燃料性质讲，与蒸发损失关系最大的是燃料的饱和蒸汽
压，饱和蒸汽压越大，越容易造成蒸发损失。从储存条件讲，对蒸发损失影响
较大的因素包括：
1．温度和温差大小：
2．表面积大小：
3．液面上空间大小；
4．收发油次数多少。
2、液体燃料氧化引起质量变化
(i)氧化引起的质量变化；低级烃一高级烃(活泼烃一惰性烃)
(2)影响燃料氧化的因素：
1．燃料组成；
2．储存条件。
(3)液体燃料氧化的一般规律：诱导期一加速期一平缓期。
3、液体燃料的洁净度下降
引起洁净度的物质：
1．水分：溶解水、游离水；
2．机械杂质；
3．表面活性物质；
4．燃料中的细菌。
4、混油
不同品种，不同牌号，含添加剂与不含添加剂，质量不同。
5、其他质量变化
腐蚀性异常增大，异常色变，悬浮物。
18、油品蒸发过程中大小呼吸的意思。
答：“大呼吸”：注油时燃料蒸汽的大量逸出和御油时新鲜空气的大量进入：
“小呼吸”：储油容器内的蒸汽由于昼夜温差而引起周期性的膨胀和收缩，膨胀时含
油蒸汽逸出，收缩时进入新鲜空气，昼夜温差愈大，小呼吸损失也愈大。
19、影响燃料氧化的因素。
答：燃料是否易于氧化，首先与其化学有关，温度、空气、水分等外界条件对燃料的氧
化起加速作用。
1•燃料组成：不饱和烃在常温时易和空气中的氧反应，是燃料氧化变质的主要原
因。含S或N的化合物也能引起燃料变色或变质降低燃料安定性。
2•储存条件：温度、空气、金属、水分、光线等对燃料氧化均有影响。
20、汽油的三增三降一变。
答：“三增”：馏程、酸度、胶质增高；
“三降”：饱和蒸汽压、辛烷值、四乙基铅含量下降；
“一变”：颜色变深。
21、导致喷气燃料色变的因素。
答：引起色变的主要原因是燃料中酸性胶质和碱性胶质。33号添加剂和铜的存在对色
Ⅱ 石油的化学组成
石油的化学组成可以从组成石油的元素、化合物、馏分和组分加以认识，必须明确这是从不同侧面去认识同一问题。
(一)石油的元素组成
由于石油没有确定的化学成分，因而也就没有确定的元素组成。但其元素组成还是有一定的变化范围。
石油的元素组成主要是碳(C)和氢(H)，其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。世界上大多数石油的元素组成一般为:碳含量介于80%～88%之间，氢含量占10%～14%，硫、氮、氧总量在0.3%～7%之间变化，一般低于2%～3%，个别石油含硫量可高达10%。世界各地原油的元素组成尽管千差万别，但均以碳、氢两种元素占绝对优势，一般在95%～99%之间。碳、氢元素重量比介于5.7～7.7之间，平均值约为6.5。原子比的平均值约为0.57(或1∶1.8)。
石油中硫含量，据蒂索(B.P.Tissot，1978)等对9347个样品的统计，平均为0.65%(重量)，其频率分布具双峰型(图2－2)，多数样品(约7500个)的含硫量小于1%，少数样品(1800个)的含硫量大于1%，1%处为两峰的交叉点。根据含硫量可把原油概略地分为高硫原油(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。由于硫具有腐蚀性，因此含硫量的高低关系到石油的品质。含硫量变化范围很大，从万分之几到百分之几。
图2－2 不同时代和成因的9347个石油样品中含硫分布(据Tissot＆Welte，1978)
石油中含氮量在0.1%～1.7%之间，平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小于0.2%，最高可达1.7%(美国文图拉盆地的石油)，通常以0.25%作为贫氮和富氮石油的界限。
石油的含氧量在0.1%～4.5%之间，主要与其氧化变质程度有关。
石油的元素组成，不同研究者的估算值不甚一致。通常碳、氢两元素主要赋存在烃类化合物中，是石油的主体，而硫、氮、氧元素组成的化合物大多富集在渣油或胶质和沥青质中。
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50多种元素。这些元素虽然种类繁多，但总量仅占石油重量的十万分之几到万分之几，在石油中属微量元素。石油中的微量元素，以钒、镍两种元素含量高、分布普遍，且由于其与石油成因有关联，故最为石油地质学家重视。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。一般认为V/Ni＞1是来自海相环境，V/Ni＜1是来自陆相环境。
(二)石油的化合物组成
概要地说，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。组成石油的5种主要元素构成的化合物是一个庞大的家族———有机化合物。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。原油的大半部分是由150种烃类组成。石油的化合物组成，归纳起来可以分为烃类和非烃类化合物两大类，其中烃类化合物是主要的，这与元素组成以C、H占绝对优势相一致。
1.烃类化合物
在化学上，烃类可以分为两大类:饱和烃和不饱和烃。
(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%。可细分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。
正构烷烃平均占石油体积的15%～20%，轻质原油可达30%以上，而重质原油可小于15%。石油中已鉴定出的正烷烃为C1—C45，个别报道曾提及见有C60的正烷烃，但石油大部分正烷烃碳数≤C35。在常温常压下，正烷烃C1—C4为气态，C5—C15为液态，C16以上为固态(天然石蜡)。
不同类型原油的正构烷烃分布情况如图2－3所示。由图可见，尽管正构烷烃的分布曲线形态各异，但均呈一条连续的曲线，且奇碳数与偶碳数烃的含量总数近于相等。根据主峰碳数的位置和形态，可将正烷烃分布曲线分为三种基本类型:①主峰碳小于C15，且主峰区较窄;②主峰碳大于C25，主峰区较宽;③主峰区在C15—C25之间，主峰区宽。上述正烷烃的分布特点与成油原始有机质、成油环境和成熟度有密切关系，因而常用于石油的成因研究和油源对比。
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，且以异戊间二烯型烷烃最重要。石油中的异戊间二烯型烷烃(图2－4)，一般被认为是从叶绿素的侧链———植醇演化而来，因而它是石油为生物成因的标志化合物。这种异构烷烃的特点是每四个碳原子带有一个甲基支链。现已从石油中分离出多种异戊间二烯型烷烃化合物，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，因而常用之作为油源对比的标志。
图2－3 不同类型石油的正构烷烃分布曲线图(据Martin，1963)
图2－4 类异戊间二烯型烷烃同系物立体化学结构图
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)及其衍生物是石油的重要组成部分，且一般环己烷多于环戊烷。中等到大分子量(C10—C35)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，平均占原油重量的20%～45%。此外原油中偶可见有直链烯烃。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)以及苯并蒽和屈(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烃，其含量及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C、H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。石油中这些元素的含量不多，但含这些元素的化合物却不少，有时可达石油重量的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、硫化物和噻吩(以含硫的杂环化合物形式存在)，在重质石油中含量较为丰富。
石油中所含的硫是一种有害的杂质，因为它容易产生硫化氢(H2S)、硫化铁(FeS)、亚硫酸(H2SO3)或硫酸(H2SO4)等化合物，对机器、管道、油罐、炼塔等金属设备造成严重腐蚀，所以含硫量常作为评价石油质量的一项重要指标。
通常将含硫量大于2%的石油称为高硫石油;低于0.5%的称为低硫石油;介于0.5%～2%之间的称为含硫石油。一般含硫量较高的石油多产自碳酸盐岩系和膏盐岩系含油层，而产自砂岩的石油则含硫较少。我国原油多属低硫石油(如大庆、任丘、大港、克拉玛依油田)和含硫石油(如胜利油田)。原苏联伊申巴石油含硫量高达2.25%～7%，其他如墨西哥、委内瑞拉和中东的石油含硫量也较高。
(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、吖啶及其同系物;另一组为非碱性化合物，有卟啉、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(C.Treibs，1934)发现的。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的叶绿素和动物的氯化血红素转化而来。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。卟啉是以四个吡咯核为基本结构，由4个次甲基(—CH)桥键联结的含氮化合物，又称族化合物。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2－5)。
图2－5 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.Hobson等，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，而古生代地层中石油含卟啉甚低或不含。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遭破坏。
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C2～24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。
(三)石油的馏分组成
石油是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，将石油分割成不同沸点范围的若干部分，每一部分就是一个馏分。分割所用的温度区间(馏程)不同，馏分就有所差异(表2－1)。
表2－1 石油的馏分组成
据亨特对美国一种相对密度为35°API(0.85g/cm3)的环烷型原油所做的分析结果，以脱气后各馏分总和计算，各馏分的体积百分比为:汽油27%，煤油13%，柴油12%，重质瓦斯油10%，润滑油20%，渣油18%。其与化合物组成的关系如图2－6所示。
通常石油的炼制过程可以看作就是对石油的分馏，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。
图2－6 相对密度为35°API的环烷型石油的馏分与化合物组成的关系图(据J.M.Hunt，1979)
(四)石油的组分组成
石油组分分析是过去在石油研究中曾广泛使用的一种方法。它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。
一般在作组分分析之前，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(图2－7)。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S、N、O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。
显然，石油的组分组成是一个比较模糊的概念，特别是胶质和沥青质，在石油地质学中使用频率较高，使用上也不是很严谨。胶质和沥青质是一些分子量较大的复杂化合物的混合体。胶质的视分子量约在300～1200;沥青的视分子量多大于10000，可能达到甚至于超过50000，其直径平均为40～50nm。胶质和沥青质占原油的0～40%，平均为20%。胶质和沥青质可能主要是由多环芳核或环烷－芳核和杂原子链如含S、N、O等的化合物组成，其平均元素组成如表2－2所示，大量分布于未成熟以及经过生物降解和变质的原油中，尤其在天然沥青矿物或沥青砂岩中更为多见。
石油的组分在石油的成因演化研究和原油品质评价中经常涉及。
图2－7 原油组分分析流程图
表2－2 胶质和沥青质的平均元素组成
Ⅲ 原油盐含量多少为高
盐含量是检验原油的重要指标．原油中的盐类一般溶解在原油所含的水中．有时也有一部分以微细颗粒状态悬浮于原油中.各种原油所含盐分是不同的,主要是钠、钙、镁的氯化物,其中氯化钠的含量最多,大概75％左右.这些盐类的存在对加工过程有很大危害,表现为：影响加热炉的效率和换热效果,堵塞管路；氯盐水解产生氯化氢,腐蚀设备；盐大多残留在渣油和重馏分中,直接影响产品质量.
Ⅳ 石油的组成和性质
1.1.1 可燃性矿物
石油及其衍生产品含可燃气体，都属于可燃性矿物。最早引入“可燃性矿物”这个概念的是德国古植物学家波托涅（Г.Потонье）。这个词的词素包含“可燃的”“石头”“生命”等意义，即有机来源的能够燃烧的石头。可燃性矿物是一种有机生物岩石，在岩石中占有一定的位置（图1.1）。有机岩石中也有不能够燃烧的叫做非可燃性矿物，例如石灰岩。
图1.1 可燃性矿物在岩石中所处的地位
可燃性矿物的分类介绍如下。
波托涅及古布金将可燃性矿物分为以下几类：
1）沥青质和石油系列的可燃性矿物——石油沥青；
2）煤炭和腐殖质类可燃性矿物；
3）残留有机岩。
属于石油系列可燃性矿物的有各种性质的石油、可燃性碳氢化合物气体、重质原油、沥青、沥青质、石蜡，以及分布于岩石中、溶化于中性有机液体中的物质（沥青）。
可燃性煤炭系列是各种泥炭、褐色煤和石煤、硬煤等可燃性矿物。在其形成过程中，各种植物来源的物质起到了主要作用。
残留有机质是植物来源的有机化合物——树脂、固醇类、孢质、石蜡等。琥珀、磷沥青属于这一类矿物。
至今没有形成适用于可燃性矿物的分类标准，多数是根据原始产品的成因、形成途径、彼此间的相互转化等制定的分类方法。
古布金把可燃性矿物分为两个基本大类：沥青和煤炭。其中沥青这个类别沿用格菲尔（Г.Гефер）的观点，包括了天然气、石油以及硬沥青。如地沥青、地蜡等从成因上与石油有关的物质。
由于有古布金的研究成果，格菲尔的沥青分类方法在俄罗斯得到了广泛的应用。该方法以物质的物理特性为基础。
（1）气体
1）自然形成的，天然的；
2）石油的，伴生石油的。
（2）液态沥青
1）石油；
2）煤焦油，树脂，树脂焦油等。
（3）硬沥青
1）石蜡；
2）地沥青；
3）沥青。
（4）沥青与其他物质的混合物
乌斯宾斯基（Успеинский）和拉德琴柯（Радченко）根据可燃性矿物形成条件编制的图表是成因分类的实例（图1.2）。
该图由两个分支构成：左侧是煤炭类可燃性矿物（腐殖质），右侧是石油类可燃性矿物（沥青质）。每一个单类以板块的形式表示，板块端面是其形成期间的地球化学环境特征。
该图左侧分支展示了形成煤炭类可燃性矿物原始物质的主要范畴，这些物质是高等植物和低等的动物有机体。
图表的右侧分支指的是石油类（沥青类）可燃性矿物。煤炭板块右侧的箭头指向的是海相和淡水相腐泥岩成因，展示的是石油类可燃性矿物和海水沉积物质的关系。该分支的右侧板块是石蜡类物质，是由含蜡石油风化形成的。
与这个分支相对的一侧揭示的是石油芳香烃类重树脂分支向沥青类，继而向沥青、煤沥青、碳沥青等相应变质程度的转变。
从图中可以看出，可燃性矿物，不管是煤炭类还是石油类，其变质的终端产物相互靠近，这两大类物质变质的最终产品是石墨，也就是物质总的炭化过程。
瓦索叶维奇（Вассоевич）和穆拉托夫（Муратов）根据碳在可燃性矿物组成中的作用，把两个特征作为把天然化合物合并为一组的分类基础：① 化学组成中总的特性，必须含有碳，而且碳起主要作用；② 特殊的物质特性（有机化学研究的结果）。这些天然的物质见图1.3。
图1.2 可燃性矿物成因分类图
对于天然的矿物煤和石油有相应的概念“天然焦”和“石油焦”。化石燃料由3大类矿物组成：煤、石油、可燃气体。在这种图表上把天然焦分为壳质煤、腐殖煤、腐泥岩。
卡林克（Калинко）把所有的可燃性燃料和天然有机物质（包括矿物煤）都称作Naphtides，包括烃类气体、凝析气、石油、天然沥青、天然气水合物。萘基的概念是当代最通用的。
图1.3 碳分类图
1.1.2 石油化学组成特征
石油是黏性油质液体，无色或者黑褐色，有时是黑色，是各种碳氢化合物的复合混合物。石油在黏稠度上有很大差异，有稀薄的，有黏稠的，也有树脂状的。
研究石油的化学成分与同位素组成对于研究石油的成因以及地壳中各种石油的转化过程具有重要意义。石油是非常复杂的有机化合物，按化学成分来说，目前可以确定的有800种碳氢化合物。
对石油组成成分的研究最充分。石油主要是由碳（83%～87%）和氢（12%～14%）组成，比例关系是1.85个氢原子对1个碳原子。这个组分在碳氢化合物中是彼此相关的，化学成分和性质而各不相同。此外，氮和硫也是石油的组成成分，见表1.1。石油被相应地分为氧化原油、含氮原油和含硫原油。
表1.1 燃气与石油的化学成分
1.1.2.1 石油中各元素的性质
（1）碳
碳是门捷列夫化学元素周期表中的第四类，原子序数是6，原子量是12.01。碳元素四价原子表示为：
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原子外层的4个空位决定了它以不同方式与其他不同原子结合形成复合分子的能力。碳原子这种形成复合分子的特性取决于它可以形成无数有机物的性质。
（2）氢
氢原子在碳氢化合物中的含量占第二位。氢元素是门捷列夫元素周期表中的第四类，原子序数是1。由于氢具有极强的还原性，除了稀有气体元素和稀有金属元素以外，它可以和几乎所有的元素生成化合物。氢是宇宙中分布最广的元素，它以等离子的形式构成太阳和星球质量的70%。
碳元素和氢元素在石油和天然气中彼此相关构成碳氢化合物，因此经常利用碳、氢两种元素的比值来确定它们的成分（表1.2）。
（3）氧
氧元素在石油中的含量很少能达到1%～2%，在可燃气体中它基本是以CО2的形式存在，含量从几乎为零到近乎纯碳酸。
（4）硫
硫元素在石油中以自由状态和化合状态存在。化合状态的硫或者以H2S的形式存在，或者进入高分子的有机化合物。硫元素在石油中的总含量有时可以达到7%～8%。硫元素在天然气中通常是呈H2S的形式，其数量有时可达20%，甚至45%（据科兹洛夫对首尔-苏气田可燃气的测定）。
（5）氮
氮在石油中的含量不超过1%，以自由状态存在，含量波动很大：从浓度接近于零到几乎是纯净的氮气。在比较石油与其他可燃性矿物时通常利用的关系是C/（O+N+S）（表1.2）。
表1.2 可燃性矿物的元素组成
此外，还有维尔纳茨基（В.И.Вернадский）确定了磷元素在石油中的存在。在天然气中存在有很少量的氦元素（He含量为1%～2%，有时可达10%）、氩元素（Ar含量不超过1%，很少达到2%）、氖元素以及其他惰性气体元素。
在石油中还可以发现很多浓度不高的元素（通常是沉积岩中的元素），例如Si，Al，Fe，Ca，Mg，往往还有 V，Ni，Cu，Sr，Ba，Mn，Cr，Co，B及一些其他元素。
1.1.2.2 同位素
除了研究各种元素在碳氢化合物中的分布以外，为了弄清石油的地球化学史，也非常重视对同位素成分的研究。
（1）碳元素同位素
碳元素有3个同位素12C，13C，14C。在天然化合物中，12C的克拉克值是98.89%，13C的克拉克值是1.108%。这两个同位素非常稳定，在石油中12C与13C的数量比是91%～94%。同位素14C放射性很强，半衰期是5568±30 a，可以用来确定3万年以下的各种木质出土文物的年龄。
不同种类的石油中，碳的同位素组成是不同的。低沸点馏分的特点是“轻型碳同位素组成”，沸腾温度有时超过100 ℃，重度稳定碳同位素的含量随着馏分干点的进一步升高而降低，但是高于450 ℃时13C/14C的值重新升高。
石油中碳元素总量的同位素组成决定着其他各组分碳同位素的组成以及相互之间的数量关系。对于确定石油的相关性来说，碳同位素组成比其他参数更加可靠。
稳定的重同位素13C的最高浓度出现在含碳的碳酸盐和二氧化物中，最低浓度则出现在石油中。与碳酸盐和内生岩中的碳相比，有机物及其衍生品（煤、石油、天然气）实际上都富含轻同位素12C。
（2）氢元素同位素
氢元素有4个同位素：1H——氕（P），2H——氘（D）和人工合成的3H——氚（T），还有非常不稳定的4H。氚具有放射性，半衰期是12年。氢元素稳定同位素的分布是氕为99.9844，氘为0.0156。P/D的值在3895到4436间波动。
格林贝尔克（И.В.Гринберг）指出，伴生在石油和天然气中的水含有很高的氘，是由于石油和水中的氢原子发生了同位素置换。
（3）硫元素同位素
硫元素有4个稳定的同位素：32S，33S，34S和36S，同位素丰度（%）（据 Ранкам的资料整理）32S为95.1，33S为0.74，34S为4.2，36S为0.016。32S/34S的值通常在22～22.5之间波动。只是可以根据年龄相同的沉积物质中硫的同位素组成大概地判断石油品种的相近度及其不同年龄沉积物质的石油的差异性。此外，一些学者指出，相同层位的石油和沥青通常有着相似的32S/34S值。
（4）氧元素同位素
氧元素有3个稳定同位素。在水中和空气中的平均丰度（据 Ранкам资料整理）分别是（%）16О为99.760～99.759，17О为0.042～0.0374，18О为0.198～0.2039。通常研究 16О/18О的值用来确定古盆地的水温。
氮元素有两个稳定的同位素，平均丰度（据霍叶林克（Хоеринг）资料整理）是（%）14N为99.635，15N为0.365，14N/15N的值为273～277。霍叶林克和穆尔（Г.Мур）确定了含氮天然气在经过砂岩富集的过程中氮同位素的分馏级别。
上述方法被广泛地用于可燃性矿物的比较特性、对比与揭示其成因特征方面。
1.1.2.3 石油及其衍生物中的碳氢化合物
碳元素和氢元素是碳氢化合物的基础，碳氢化合物的分子结构和大小各异，因此其化学性质和物理性质也各不相同。在石油及其衍生物中有3个碳氢化合物的基本族类。
（1）链烷烃
链烷烃或者石蜡（甲烷烃）有着通用的分子式CnH2n+2，式中的n可以是从1到60的任意数，随烃族分子量的增加而增加。这是完全饱和化合物。由戊烷C5H12、己烷 C6H14、庚烷C7H16、辛烷C8H18等组成，分为正辛烷（无支链）和异烷烃（有支链）。结构中无支链的链烷烃当n=1～4时呈现为气体，化合物中n=5～16时是液体，当n＞16时是固体。无支链的链烷烃被称作正链烷烃或者n链烷烃（例如CH3—CH2—CH2—CH3）。它们构成同类系列，在分子链上每一项都比前一项相差一个碳原子和两个氢原子。在石油中n链烷烃数量被限制，通常低于60，多数情况是从C1到C40，构成石油的 15%～20%。
除了无支链的链烷烃还有有支链的链烷烃。例如，有两个碳原子时（异构烷烃、异链烷烃），
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这些同分异构体的组合数量实际上是可以超过百万的。
上述石油甲烷烃基本是标准形式，比异构化合物相对稳定，因此可以在石油中呈现。
每一种同分异构体都有自己的物理性质和化学性质。因为石油中链烷烃和其他种类碳氢化合物的同分异构体呈现出不同的比例关系，所以不同矿床的石油都有自己特有的性质和组成。
一般情况下，石油由二三十种标准的和同分异构体的碳氢化合物组成，其他的则是以微量的形式存在。
（2）环烷烃
环烷CnH2n是含有封闭环状结构碳原子的碳氢化合物。环烷的环状结构含有5个或6个碳原子，即环戊烷和环己烷。
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几乎50%的石油是由环烷碳氢化合物构成的。环戊烷和环己烷结构中的氢原子可能被烃基甲基（CH3）、乙基（C2H5）等取代。这种情况下就得到衍生物（甲基环戊烷、甲基环己烷等），它们构成近2%的石油。
环烷和链烷烃一样被称作饱和碳氢化合物，因为它们烃链中的碳原子是饱和的。
（3）芳烃
芳烃（芳香烃）Cn H2n-6——环状烃，有1个到4个或者5个芳香环，每个芳香环由6个碳原子和少量的短链组成。最普通的代表是苯C6H6，由6组CH组成：
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分离出单周期的芳香烃———本系列里的单芳烃，二环的 Cn H2n-12 （两个环），萘系列，以及烃系列，在分子Cn H2n-p中含有3个、4 个或更多的环，其中p随着环的数量变化而改变。
每一组CH中的氧原子都可以由甲基和其他自由基代替。这样就构成一系列的碳氢化合物，其中苯环与一个或者几个直链或者支链的烃基结合。
石油中芳烃的含量很少超过15%，而且集中在石油的重馏分中。与易溶的烷烃和环烃相比，芳烃非常稳定，具有饱和的特点，主要特征是置换反应，而不是化合反应。
石油中含有混合的环烃-芳香烃化合物，在石油组分的显着性上与芳烃一起位居第二。含量占馏分物质（沸点高于210 ℃）的比重在20%～45%之间波动。
此外，在石油中还可以发现开链烯烃，通式为CnH2n-2。由于它们具有一个双键，因此可以进行化合反应和聚合反应。属于这一类型的有乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）等。与几个双键化合物化合叫做聚烯烃。
石油中不存在烯烃，它们存在于石油化工产品中。
1.1.2.4 石油中非碳组分
硫氧氮化合物是石油中的非碳组分，分子式含有氮、硫、氧。在石油中的含量差异巨大：硫占0.01%～1%（在含硫石油和高含硫石油中达8%），氮占0.04%～0.6%（在纯石油中达1.7%），氧占0.2%～7%。随着烃类分子质量的增长，异质原子化合物的含量也在增长，因此异质化合物在轻质原油中很少，而在重质原油中则很多。
1.1.2.5 石油的相似组分
树脂物质、沥青烯是石油中一组异质有机高分子化合物，即树脂-沥青物质。它们由碳、氢、氧及几乎一贯存在的硫、氮和金属组成。树脂中包括少量的自由酸和树脂醚，而沥青烯中含有大量的芳香化合物。含油岩石沥青中的树脂和沥青烯接近石油的相应组分，但不相同。树脂和沥青烯在石油中的含量在0到40%之间摆动，取决于石油的成因类型和热成熟度。
这样，石油的组分是烷烃和环烃——饱和烃，而芳烃、树脂和沥青是不饱和烃。
1.1.2.6 石油分类
石油分为以下几种类型：石蜡（烷烃）和环烃，如果饱和烃的总含量超过50%。石油含有超过40%的烷烃和环烷烃，这些界限就区分出石蜡石油和混合石蜡-环烃和环烃石油。如果饱和烃的总含量低于50%，而芳香化合物、树脂和沥青的总量高于50%，这一类石油就属于芳香类。在实践中这一级别分为两个小类：环烃含量低于25%的芳香-沥青石油和环烃含量高于25%的芳香-环烃石油。
彼得罗夫以重要残留烃——标准类异戊二烯结构的烷烃分配时气液相色谱数据的排列为基础，制定石油化学标准将石油分为4种基本类型：А1，А2和Б1，Б2。
А1型石油属于甲烷类石油，在自然界中分布最广，俄罗斯各大油气田都有。属于高产工业石油，主要矿床有罗曼什金诺、萨摩特洛尔。
А2型石油按组分是环烃-石蜡型和石蜡-环烃类。烷烃含量在25%～40%之间。特点是含有1%～6%的异戊二烯型烷烃，而正常的异戊二烯型烷烃含量是0.5%～5%。这种类型石油产于里海南部（苏拉汗）、西西伯利亚（萨莫特洛尔、索列宁斯克）、近里海（卡拉-丘贝）等地。含有这类石油的底部地层很少，基本是在新生代沉积层中；中生代1500～2000 m深处的沉积层中也有少量存在。
Б1型石油按照族的组成属于环烃型或者环烃-芳香烃基类。特点是不含标准型烷烃和异戊二烯烷烃，含有少量的支链型烷烃（4%～10%）。这一类型的石油往往赋存在新生代沉积层500～1000 m的深处。里海南部和西伯利亚的北部、南部蕴藏的石油属于这一类型。
Б2型石油的成分是石蜡环烃和环烃，特点是环烷烃含量高，可达60%～75%。藏量比А2型的石油丰富，主要产在新生代1000～1500 m深处的沉积层中。产地主要在格鲁吉亚、北高加索（斯塔罗格罗兹涅斯克、阿纳斯塔西叶夫斯克-特罗伊茨克）。
表1.3 天然沥青分类
卡灵科认为，属于环烃的还有天然沥青——天然有机化合物的一个大类，和石油构成一个连续系列，从中可以看出物质从稀薄、黏稠到固态的过渡。根据天然沥青的油质含量及某些物理性质，将其进行分类（表1.3）。
乌斯宾斯基（Успенский）和穆拉托夫（Муратов）给天然沥青分类增加了酸沥青、弹性沥青和高氮沥青。酸沥青是地沥青风化的产物，弹性沥青是脂族烃类物质的一个特殊变种，高氮沥青是利用现代细菌加工技术对石蜡烃进行加工得到的产物，详见表1.4。
表1.4 天然沥青的分类
天然沥青分布广泛。在每一个产油区都有埋藏沥青的地层，主要存在于含油层之间，而且在每一个凝析气层都有。巴基罗夫（Бакиров，1993）指出，从全球范围来看，天然沥青与普通石油的储藏总量大致相同，天然沥青储量有可能会超过石油储量。
1.1.3 石油的物理性质和物化性质
研究石油的性质和组成可以运用各种物理方法、化学方法和物化方法。物理方法用来确定密度、黏稠度、凝固点及石油的含水量。化学方法用来研究催化过程、异构过程等。物化方法采用气液色谱法、质谱分析法等。
1.1.3.1 密度
密度是描述石油和石油制品的一个重要性质。密度的绝对值取决于树脂-沥青组分的含量、石油的化学成分、溶解气体的含量等。不同种类的石油密度不同，处于0.77～1 g/cm3之间。
1.1.3.2 黏度和流度
黏度和流度是液体受力影响彼此间的摩擦阻力。石油中芳烃和环烃含量越高，黏度就越高。石油的黏度随着其中轻馏分和溶解气体含量的增加而升高。在正常压力下，温度升高，石油的黏度会降低，而气体的黏度会升高。
石油的绝对黏度单位是泊，泊值为
俄罗斯东部地区及中国的油气田
在研究石油时，通常需要确定的不是其绝对值，而是运动黏度（ν），相当于石油的绝对黏度除以其密度（ρ），即ν=η/ρ。
流度是相对黏度的倒数。
1.1.3.3 张力面
张力面是液体对抗自身表面扩张的力。其单位是达因（dyn），引算的是表层密度单位、压力表层单位。
因为压力表层是在各种介质交界处测量所得出的数据，其大小与空气和水有关。相对于空气来说，各个矿床所产石油的数值也不尽相同，从25.8～31.0 dyn/cm2，相对于水来说，是17.3～27.8 dyn/cm2。
1.1.3.4 沸点
沸点取决于烃的成分：烃类分子组成中碳原子的数量越多，烃的沸点就越高。烃的沸点见表1.5。
表1.5 烃类的沸点（℃）
从表1.6可以看出，前5个烃族在一般的大气条件下处于气态。研究沸点温度用于分馏石油。根据沸点分离出下列馏分：
1）原油～60 ℃；
2）汽油～200 ℃；
3）煤油～300 ℃；
4）气体～300-400 ℃；
5）润滑油>400 ℃；
6）地沥青>500 ℃。
1.1.3.5 燃烧值
燃烧值指1 kg石油完全燃烧时释放出的卡路里数量。其中，完全燃烧是指产生出二氧化碳和水。表1.6列出了一些矿床的石油燃烧值。
表1.6 石油的密度及燃烧值
1.1.3.6 颜色
石油的颜色非常丰富：有无色（产自苏拉哈内油田上新世中期上部地层）、浅黄色（产自马尔科夫斯基油田的寒武纪地层）、黄色（艾木贝的侏罗纪沉积层）、黑褐色（罗麻什金斯克油田的泥盆纪沉积层）及接近黑色（古谢夫斯基油田的奥陶纪沉积层），还有的在日光下呈现浅绿色（格罗兹宁斯克），也有的呈现浅蓝色（巴京斯克）。
1.1.3.7 光泽
各种因素导致的冷发光，分为荧光和磷光。荧光是物质在受激发停止不超过10-7秒的时间内直接发出的光。如果发光持续时间较长就是通常所说的磷光。在紫外光照射下轻质原油发出强烈的蓝色光，重质原油发黄褐色和褐色光。为了比较不同种类石油发光的颜色和亮度，往往采用质量发光分析法。
1.1.3.8 旋光性
指当偏光通过石油时能使偏光面的位置产生小角度偏转的特性。石油一般多为右旋，少数为左旋。旋转的角度从几度到零度不等。光旋转的大小随着石油年龄的减小而减小。
1.1.3.9 导电性
石油及石油制品是电介质，不能导电。
1.1.3.10 分子量
表1.7 石油馏分分子量
石油的分子量是它的馏分分子量的算术平均数，从240到290不等。最重的石油馏分是树脂和沥青，分子量是700～2000。表1.7列举了各种石油馏分的分子量。
1.1.3.11 热扩散系数
石油具有在加热条件下膨胀的性质，与其组成成分有关。在自然条件下，石油并不总是完全被天然气充填。石油分解出所含天然气时受到的压力（常温条件下）叫做饱和压力。
1.1.3.12 逆行溶解
指石油融化在天然气中。液态的碳氢化合物在压力增加的条件下能够溶解在天然气中，转化为气态，形成天然气凝析混合气（矿床）。极少情况下石油溶解在甲烷中。极限碳氢化合物充盈进甲烷时，其溶解能力增强。随着碳氢化合物分子量的增大石油的溶解力下降。最不易溶解的是树脂和沥青。
1.1.3.13 石油的气体饱和度
它决定着石油矿床中天然气的含量，用m3表示。溶解在石油中的天然气数量取决于石油和天然气的成分以及温度与压力。根据萨维那娅（Cавиная）和维利霍夫斯基（Велиховский）的资料，在同样条件下，液态碳氢化合物的分子中如果含有相同数量的碳原子，最易溶解烃气的是烷烃，其次是环烷烃，最难溶解的是芳香烃。
1.1.3.14 石油的地球化学演变
地下石油的组成和性质具有强烈的多变性，这取决于一系列的因素：① 组成石油的有机物退化的成分和程度；② 聚集过程的特点；③ 地下石油的赋存条件（温度和压力），也就是地质因素（埋藏层深度、石油年龄、水文地质条件、围岩沉积岩石学）。
众所周知，石油的组成和性质与其年龄无关，而是取决于围岩矿层的深度（Бакиров，1993）。早在1934年，美国科学家巴尔托（Бартон）就指出，很多油田的轻质烷烃石油埋藏于比较深的古老储油层中。随着深度的增加，石油的密度和黏稠度在减小，成分中碳氢化合物的浓度在升高，热动力条件更加稳定，烷烃和环烷烃的含量升高，芳香烃的含量明显降低。正如多林诺（Долинко，1990）所指出的：同一岩层的油层，如果埋藏深度不同，那么环烷总量中环戊烷的数量随着岩层温度的升高而减少，同时环烷的总量也在减少。同样随埋藏深度发生变化的还有相同年龄中n-乙烷的含量（参见表1.8）。
表1.8 相同年龄的石油中n-乙烷含量与埋藏深度的关系
卡尔采夫（Карцев，1978）以大量矿床为例，指出剖面底部石油的密度在减小，轻质馏分的逃逸在增加，树脂和硫的数量在减少。总的来说，石油年龄越古老，其中的轻质馏分就越多。的确应该考虑矿床的构造状况：地台的古老沉积层的石油埋藏越浅，年轻的地向斜区域越广，因为没有经历高温高压的作用。
石油的热动力转化是在高温高压下进行的。由于温度和压力的影响，石油的深度变质在地球内部的深处进行，轻馏分的稳定化合物不断聚集和丰富。烷基碳氢化合物中最稳定的是甲烷；液态和固态的碳氢化合物中是芳香烃（苯、萘）和混合稠环烃。因此，在大约200 ℃的条件下，大多积聚的是甲烷和稠环烃。
最后，石油的热动力转化导致碳氢化合物的石蜡化以及环烷烃的被破坏，这个过程一直持续到石油消失，只残留着甲烷和固态的碳氢化合物。自然界中的所有石油都经历过这个过程。
石油的氧化有两条途径：① 自由氧条件下的多氧氧化；② 有氧化合物条件下的乏氧氧化（Бакиров，1993）。
多氧氧化发生在近地表的矿层，石油与各种富氧水的接触带，也就是表生作用带。表生作用带的厚度和表生变质的程度不固定，取决于矿层的深度和石油积聚的范围、地质及水文地质特性，以及一系列其他因素。
乏氧氧化是在含有氧及细菌的化合物作用下发生的。含有细菌的化合物是使碳氢化合物组分氧化的石油。在这种情况下，石油的氧化只发生在局部，因为细菌只能在80 ℃～90 ℃的温度条件下存在，出现在矿化度不超过200 g/L的层间水中。实际上，甲烷在乏氧条件下没有经历氧化。
石油的微生物转化发生在有来自于表层的渗透水穿透的矿层，这些渗透水可以携带氧和微生物机体，它们利用氧以及在物质交换中吸收某种碳氢化合物。
在无氧条件下，某些细菌为了保证自己的需要恢复为硫酸物，往往生成单体硫。有时在盐洞存在着单体硫，这种盐洞是生物退化形成的原油。
矿层中石油成分形成的一个因素是其在聚集过程中的物理分馏作用（Бакиров，1993）。
在横向运移的过程中，石油变得更加致密黏稠，其中的环烷含量增高，而在汽油馏分中的石蜡烃含量减少。
在石油的垂直运移过程中，尤其是处于射流状的情况下，在沿着通向地球表面的裂隙里密度也可能加大。如果从最底部的油层往上运移过程中发生局部溢流，石油的密度就会降低，同时在运移过程中石油不仅可能失去碳氢化合物馏分，而且非碳氢化合物的组分也会散失，这取决于岩石的吸附作用。石油的芳香烃可能会失去其原始质量的48%～53%，石蜡烃被岩石吸附的数量不超过20%～30%。
石油分异时在矿层内部密度往往随着深度增加而加大。
可以证实的是，石油的组成、特性及其演化程度取决于下列因素：① 有机物质原始组成的特性；② 油田的地质构造特点；③ 热动力及表生变化；④ 运移过程。
Ⅳ 石油产品的五大特性是什么
易燃性
易爆性
易挥发
易产生静电
易膨胀
Ⅵ 原油含盐含水危害有哪些
原油含水对原油生产、原油外输和炼厂加工都会带来较大的危害。这些危害主要有以下几方面。
(1)增大了油井采出液的体积，降低了设备和管道的有效利用率，特别是在高含水的情况下更突出。
(2)增大了管路输送中的动力消耗含水原油多为“油包水”型乳状液，其黏度较纯净原油约高数倍到数十倍。用管道输送时其摩阻大幅度地增加。随之引起油井回压上升，抽油机、输油泵的动力消耗增加，甚至使离心泵的吸人性能变坏，严重时会产生气蚀，无法使用。
(3)增加了升温过程中的燃料消耗原油集输过程中，为满足工艺要求，如降低黏度，常对原油加热升温。由于原油含水后输液46量增加，而且水的比热容约为原油比热容的2倍，故在含水原油升温过程中，燃料的消耗也将随原油含水量的增加而急剧增大，其中相当一部分热能白白地消耗于水的加热升温，造成燃料的极大浪费。
(4)引起金属管道和设备的结垢与腐蚀原油中所含的地层水都有一定的矿化度，当矿化度较高时，其中的碳酸盐会在管道和设备的内壁沉积结垢，久而久之使管道通径变小，甚至完全堵塞。当用管式加热炉或火筒炉加热矿化度较高的含水原油时，会因结垢而影响热能的传导，严重时会引起炉筒或火筒的过热变形，甚至酿成火灾事故。
(5)对炼油加工过程的影响炼油厂加工原油的第一套装置是常减压蒸馏装置，原油中若含有盐和水，对该装置的生产有严重影响。
Ⅶ 石油（原油）的分类及其物理性质
石油（原油）是一种由碳氢化合物（烃类）及少量氧、硫、氮化合物所组成的混合物，其状态取决于温度、压力和分子间的作用力。根据原油中某些物质的含量，可以对原油进行分类。具体的分类原则是：
1.按胶质-沥青质含量分类
（1）少胶原油——原油中的胶质和沥青含量在8%以下；
图2-4-4 地层水的黏度与温度的关系
（a）纯水；（b）含盐量为60000mg/L的水
（2）胶质原油——原油中的胶质和沥青含量在8%～25%之间；
（3）多胶原油——原油中的胶质和沥青含量在25%以上。
2.按含蜡量分类
（1）少蜡原油——含蜡量在1%以下；
（2）含蜡原油——含蜡量在1%～2%之间；
（3）高含蜡原油——含蜡量在2%以上。
3.按含硫量分类
（1）少硫原油——硫的含量在0.5%以下；
（2）含硫原油——硫的含量在0.5%以上。
胶质-沥青质在原油中形成胶体结构，对原油的流动性有很大的影响。胶质-沥青质含量过高可形成高黏度的原油。原油中的含蜡量影响原油的凝固点。含蜡量越高，其凝固点越高。原油中的硫是一种有害物质，对用钢制成的炼油设备有腐蚀作用。
石油的物理性质主要有溶解气油比、体积系数、压缩系数、黏度。
1.溶解气油比
原油的溶解气油比定义为原油在地面脱出的气量与地面脱气原油的体积之比：
岩石物理学基础
式中：Vg为在地面状态下由原油中脱离出来的气体体积；Vo为地面脱气原油的体积；Rs为在温度和压力保持不变的条件下的溶解气油比，单位是m3/m3。在物理上，溶解气油比表示在地面上单位体积的原油在地下的温度和压力条件下所能溶解的天然气体积。
2.体积系数
体积系数定义为原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比：
岩石物理学基础
式中：Vfo为原油在地层中的体积（在某一温度、压力下）；Vso为原油在地面脱气后的体积（20℃，0.1 MPa）。
图2-4-5 某地层中的油在饱和压力下的相对体积系数（体积系数与饱和压力下的体积系数之比）
①直线；②实测数据；③实测数据与直线的离差值
根据实践经验，地下溶解气和热膨胀的影响远远地超过了压力对原油弹性压缩的影响，因此地层油的体积系数一般大于1。这意味着，原油在地面的体积一般小于其在地层内时的体积。原油在地面上由于脱气而使体积变小的现象称为原油的收缩，收缩系数为1/Bo。
地层原油的体积系数除了与溶解气油比有关外，还与温度和压力有关（图2-4-5）。
3.压缩系数
令αo代表地层原油的等温压缩系数，则
岩石物理学基础
地层原油的压缩系数主要取决于原油的溶解气量、温度、压力。如果原油中含有的气体多，则原油的密度下降，压缩系数变大。
4.黏度
原油的黏度主要由原油的化学组成所决定。地面脱气原油的黏度具有很大的变化范围，从零点几到几千万毫帕秒（图2-4-6，图2-4-7）。
Ⅷ 石油产品的主要项目指标
1、密度与相对密度
石油的密度是随其组成中的含碳、氧、硫量的增加而增大的，因而含芳烃多的、含胶质和沥青质多的密度最大，而含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。因此，根据油品的密度，在某些程度上可以判断该油的大概质量。汽油的密度一般在0.70~0.77 kg/m3，煤油一般在0.75~0.83 kg/m3，柴油在0.82~0.87 kg/m3之间。密度主要用在换算数量与交货验收的计量和某些油品的质量控制。
2、馏程 馏程是指以油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点表示其蒸发特性的温度范围。馏程用来判断石油产品轻、重馏分组成的多少。从车用汽油的馏程可以看出它在使用时蒸发性能的好坏。汽油的初馏点和10%馏出温度过高，冷车不易起动；这两个温度过低，则易产生气阻（夏季在发动机温度较高的油管中的汽油，蒸发形成气泡，堵塞油路，中断给油，这种现象称为气阻）。汽油的50%馏出温度表示它的平均蒸发性，它能影响发动机的加速性。50%馏出温度低它的蒸发性和发动机的加速性就好，工作也较平稳。汽油的90%馏出温度和干点表示汽油中不易蒸发和不能完全燃烧的重质馏分的含量。
3、辛烷值 辛烷值是表示汽油抗爆性的项目。抗爆性是指汽油在发动机内燃烧时不发生爆震的能力。爆震（俗称敲缸）是汽油发动机的一种不正常的燃烧现象，爆震燃烧时，发动机有时发出强烈的震动，并发出金属敲击声，随即功率下降，排气管冒黑烟，耗油量增多，严重的爆震会使发动机零件毁损。 辛烷值是表示汽化器式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。在规定条件下的发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被分析燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示。辛烷值越高，抗爆性越好。测定辛烷值的方法不同，有马达法和研究法。 马达法辛烷值（MON）用以评定车用汽油在节气门全开和发动机高速运转时的抗爆性。研究法辛烷值（RON）用以评定车用汽油在发动机由低速转到中速运行时的抗爆性。
研究法辛烷值所测数值高于马达法，通常可用下列经验式来换算两者的近似关系值： 马达法辛烷值=研究法辛烷值×0.8+10 马达法辛烷值和研究法辛烷值之差称为汽油的敏感性或灵敏度。 马达法辛烷值和研究法辛烷值的平均值称为抗爆指数。 由于汽车行驶时对汽油抗爆性的要求，不能单独用MON或RON来描述，一些国家采用抗爆指数来表示抗爆性。我国车用汽油的牌号是按辛烷值大小来区分的，例如，70号汽油表示马达法辛烷值不小于70，90号汽油表示研究法辛烷值不低于90。目前我国已经停止生产和销售70号汽油，汽油牌号已由马达法变为用研究法辛烷值表示。提高汽油的辛烷值的根本方法是增加异构烷烃和芳香烃的含量，还可以通过催化裂化、铂重整、异构化等炼制过程或调入高辛烷值组分来达到。也可在汽油中加入少量抗爆添加剂，如有剧毒的四乙基铅。但为了引起注意，加铅汽油通常加入红、黄或蓝色染剂，以示有毒。
4、十六烷值 十六烷值是表示柴油燃烧性能的项目，它是表示柴油在发动机中着火性能的一个约定值。在规定条件下的发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，采用和分析燃料具有相同着火滞后期的标准燃料中十六烷的体积百分数表示。十六烷值越高，着火滞后的时间越短。 十六烷值高的柴油的自燃点低，在柴油机的气缸中容易自燃，不易产生爆震。如果柴油的十六烷值过低，将会使柴油的迟缓期加长，产生不正常燃烧，出现爆震，降低发动机功率，柴油的十六烷值也不宜过高，否则，不能完全燃烧，排气管会冒黑烟，耗油量增大。一般控制在40~60之间。
5、实际胶质 在规定条件下测得的航空汽油、喷气燃料的蒸发残留物或车用汽油蒸发残留物中的正庚烷不溶部分称为实际胶质，以mg/100mL表示。实际胶质是指油中已经存在的一种胶质，用于评定汽油或柴油在发动机中生成胶质的倾向，判断发动机燃料的安定性能。从实际胶质的大小可以判断能否使用和继续储存。实际胶质大的燃料要尽早使用，不宜继续储存，否则颜色变深、酸度增大，使用时在发动机的进油系统和燃烧系统会产生胶状沉积物，从而影响发动机的正常工作。
6、诱导期 诱导期是指在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周期，以min为单位，它是评价汽油在长期储存中氧化及生胶趋向的一个项目。汽油诱导期越短，则安定性越差，生胶越快，可储存时间也越短。 要提高汽油的安定性，除改进工艺外，可加入抗氧防胶剂和金属钝化剂。
7、饱和蒸气压 在规定条件下，油品在适当的试验装臵中气液两相达到平衡时，液面蒸气所显示的最大压力称为饱和蒸气压。以Pa表示或以巴表示[1bar(巴)=105Pa]。饱和蒸气压用来说明汽油蒸发能力的大小和在汽油管道等进油系统中形成气阻的可能性及储运时损失轻组分的倾向。汽油饱和蒸气压大，蒸发性就大，形成气阻的可能性也大，在储运中，蒸发损耗就大。
8、芳香烃含量 芳香烃是组成石油的各种烃类之一。它对涂料和橡胶的溶解力强，故在涂料溶剂油和橡胶溶剂油中均含有一定量的芳香烃。但芳香烃含量太大会损害人体健康，故其含量又须有所限制。
9、碘值 在规定条件下，100g油品所能吸收碘的质量数称为碘值，以g为单位。碘值用来测定溶剂汽油中不饱和烃的含量。油品中不饱和烃含量越多，碘值越大，安定性就越差。
10、闪点 在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气混合物于火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点，以℃表示。闪点的测定法分为开口杯法和闭口杯法，开口杯法用以测定重质润滑油的闪点；闭口杯法用以测定燃料油和轻质润滑油的闪点。闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性的项目。油品的危险等级是根据闪点来划分的，闪点在45℃以下的为易燃品，45℃以上的为可燃品。在储运中禁止将油品加热到它的闪点，加热的最高温度，一般应低于闪点20~30℃。国标规定柴油闪点不低于55℃。
11、凝点 试油在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度称为凝点，以℃示。凝点是评价油品低温流动性的项目。油品的凝点与蜡含量有直接关系，油品中蜡含量越多，凝点越高。某些油品用凝点表示其牌号，以便于使用时参考其低温流动，如-10号柴油表示凝点不高于-10℃。要提高油品的凝点，可加入少量降凝剂。
12、冷滤点 柴油冷滤点是指在规定条件下，20mL柴油试样开始不能通过过滤器时的最高温度，以℃（按1℃的整数倍）表示。 柴油冷滤点与蜡含量有直接关系，蜡含量越高冷滤点越高。柴油冷滤点是保证柴油输送和过滤性的指标，冷滤点比凝点更能反映柴油低温实际使用性能，并可正确判断添加流动改进剂的柴油的质量。
13、水分 水分是指油品中的含水量，以重量百分数表示。在石油产品分析标准中有好几种水分测定方法，一般都以%表示，小于0.03%即为痕迹。特殊要求的油品，其水分以10-6（ppm）表示。燃料油中混入水分，在低温使用时，会凝结成小冰块，堵塞油路，影响供油。
14、机械杂质 存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质叫做机械杂质。油品中的机械杂质是在储运、保管过程中混入的。燃料中含有机械杂质，会堵塞油路和滤清器，并会严重磨损油泵和喷油嘴。机械杂质可用沉淀或过滤的方法除去。
15、腐蚀试验 腐蚀试验是指在规定条件下，评定油品对一种或几种金属的腐蚀作用的一种试验。主要是检查燃料中有无活性硫或游离硫以及润滑脂中有机酸碱对金属的腐蚀情况。
16、水溶性酸或碱 水溶性酸或碱是指存在于油品中可溶于水的酸性或碱性物质的总称。油品中是不允许有水溶性酸或碱的，因为它会严重腐蚀机件。
17、酸值和酸度 中和1g油品中酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值，以mgKOH/g表示。中和100mL油品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸度，以mgKOH/100mL油表示。 酸值和酸度分别表示润滑油和汽、柴油中所含有机酸的总量，是控制油品精制深度的项目之一。酸值和酸度过高其腐蚀性会增大。
18、残炭 在规定条件下，油品在裂解中形成的残留物叫残炭，以重量百分数表示。根据残炭值的大小，可以大致判定油品在发动机中结炭的倾向。
19、灰分 在规定条件下，油品被炭化后的残留物经过煅烧所得的无机物叫灰分，以重量百分数表示。灰分主要是油品中含有的环烷酸盐类。发动机燃料灰分增加，会增加气缸的磨损。
20、氧化安定性 石油产品抵抗空气（或氧气）的作用而保持其性质不发生永久性变化的能力叫做油品的氧化安定性。 油品在储存和使用过程中，经常与空气接触而起氧化作用，温度的升高和金属的催化作用会加深油品的氧化，油品经过强烈氧化后质量的变化，以氧化后酸值和沉淀物的数量表示。氧化后酸值大或沉淀物多表明它的氧化安定性差，储存使用寿命不长。
21、硫含量 硫含量是指在油品中的硫及其衍生物（硫化氢、硫醇、二硫化物等）的含量，以重量百分数表示。 燃料中硫含量较大时，燃烧后会生成较多的二氧化硫再转变为三氧化硫，遇凝结水生成腐蚀性很强的硫酸对机件进行腐蚀。汽油中的硫还会使辛烷值下降。 22、粘度 液体流动时内磨擦力的量度。粘度随温度的升高而降低。大多数润滑油是根据粘度来划分牌号的。粘度一般有五种表示方式，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。
Ⅸ 测定油藏岩石碳酸盐含量对油田开发有什么指导意义
决定了开发的深度以及存放量。
碳酸盐岩中常见的其他自生矿物有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、岩盐、钾镁盐矿物等；常见的陆源碎屑矿物有石英、长石碎屑、黏土矿物和少量重矿物，这些陆源碎屑矿物均不溶于盐酸，通常称之为酸不溶物。
成分：
碳酸盐岩的主要化学成分是CaO、MgO、CO2。碳酸盐岩中含有的某些微量元素的比值可作为分析沉积环境的重要参数。碳酸盐沉积物和碳酸盐岩中的氧和碳的稳定同位素对判别碳酸盐岩沉积介质的性质具有一定的意义。
碳酸盐岩几乎只由稳定的低镁方解石和白云石组成。现代碳酸盐沉积物中还常常包含有高镁方解石、文石、原白云石等。
Ⅹ 石油产品提炼的基本方法有哪些 各有何特点
冶炼：
原油提炼成品油分几步？分别能提炼什麽油？ 石油是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物，通过本章所讲述的预处理和原油蒸馏方法，可以根据其组分沸点的差异，从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等，这就是原油的一次加工过程。然后将这些半成品中的一部分或大部分作为原料，进行原油二次加工，如以后章节要介绍的催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程，可提高石油产品的质量和轻质油收率。
一、原油的预处理
一 预处理的目的
从地底油层中开采出来的石油都伴有水，这些水中都溶解有无机盐，如NaCl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要经过脱水和稳定，可以把大部分水及水中的盐脱除，但仍有部分水不能脱除，因为这些水是以乳化状态存在于原油中，原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。
原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。原油中的盐类一般溶解在水中，这些盐类的存在对加工过程危害很大。
主要表现在：
1、在换热器、加热炉中，随着水的蒸发，盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时甚至会堵塞管路导致停工。
2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl：MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系统又有硫化物存在，则腐蚀会更严重。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S原油中的盐类在蒸馏时，大多残留在渣油和重馏分中，将会影响石油产品的质量。根据上述原因，目前国内外炼油厂要求在加工前，原油含水量达到0.1%～0.2%，含盐量<5毫克/升～10毫克/升。
二 基本原理
原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%)，充分混合，然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。 原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈大，温度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在这些因素中，水滴直径和油水相对密度差是关键，当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时，水滴就不能下沉，而随油上浮，达不到沉降分离的目的。
三 工艺过程
我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后，先与淡水、破乳剂按比例混合，经加热到规定温度，送入一级脱盐罐，一级电脱盐的脱盐率在90%～95%之间，在进入二级脱盐之前，仍需注入淡水，一级注水是为了溶解悬浮的盐粒，二级注水是为了增大原油中的水量，以增大水滴的偶极聚结力。
原油的蒸馏
一 原油蒸馏的基本原理及特点 蒸馏与精馏 蒸馏是液体混合物加热，其中轻组分汽化，将其导出进行冷凝，使其轻重组分得到分离。蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。蒸馏有多种形式，可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化)，简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。
其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上，它属于间歇式蒸馏过程，分离程度不高。闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化，经过减压阀，在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内，于一定温度压力下，使汽液两相迅速分离，得到相应的汽相和液相产物。精馏是分离液体混合物的很有效的手段，它是在精馏塔内进行的。
2、原油常压蒸馏特点
原油的常压蒸馏就是原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔，它具有以下工艺特点：
（1）常压塔是一个复合塔 原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法，需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分，就像n个塔叠在一起一样，故称为复合塔。"
（2）常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分，如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油，这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。如汽油馏程的干点不能高于205℃)。35℃~150℃是石脑油（naphtha）或重整原料，130℃~250℃是煤油馏分，250℃~300℃是柴油馏分，300℃~350℃是重柴油馏分，可作催化裂化原料。>350℃是常压重油。
（3）汽提段和汽提塔 对石油精馏塔，提馏段的底部常常不设再沸器，因为塔底温度较高，一般在350℃左右，在这样的高温下，很难找到合适的再沸器热源，因此，通常向底部吹入少量过热水蒸汽，以降低塔内的油汽分压，使混入塔底重油中的轻组分汽化，这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃，约为3MPa的过热水蒸汽。在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段，这样侧线产品中会含有相当数量的轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量，而且降低了较轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起来，但相互之间是隔开的，侧线产品从常压塔中部抽出，送入汽提塔上部，从该塔下注入水蒸汽进行汽提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔，侧线产品由汽提塔底部抽出送出装置。