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石油里面都有啥

随着科学技术的进步,人类终于发现了石油和天然气的奥秘。认识到石油和天然气是一种主要由碳(C)和氨(H)两种化学元素组成的多种化合物的混合物,是赋存于地下岩石孔隙中的液态和气态可燃矿产。按质量计算,碳元素约占83%87%,氢元素约占12%14%,这两种元素合起来,约占石油总量的99%,在剩下的1%中,用发射光谱法和中子活化分析法从中还发现了57种元素,常见的有36种,主要是SNOFeCaMgSiAlVNiCuSbMnSrBaBCoZnMoPbSnNaKPLiClBiBeGeAgAsGdAuTiCrCd等。尤其是钒(V)和镍(Ni)是分布普遍并具有成因意义的两种微量元素,V/Ni,即VNi含量及其比值是确定生油岩有机相、油源对比的重要数据。

烃通常是有机化合物,约占石油成分的97%-99%。烃是由碳和氢两种主要元素组成的,并且按本身结构的不同形成类型迥异的碳氢化合物。其主要分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类。由于组成烃的CH原子数目不同,石油中含有大小悬殊的烃分子,小的烃分子称甲烷CH4,再大还有乙烷、丙烷……癸烷,还有111213……由于烃分子大小不同,其沸点也不同,分子越小,沸点越低。分子小的C1--4是气体,中等的〈含C5--16是液体,分子大的C16个以上是固体。所以说,石油主要是由不同大小烃分子组成的混合物。

CH原子不同的排列方式,构成了多彩多姿结构不同的烃。例如,同样是6C原子,排列成直线就形成已烷,若形成环状则重新形成环已烷或苯。由此,按CH​排列方式的不同,化学上将烃总体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃等三类。组成石油的化合物除了烃类以外还有非烃类,非烃类则以SNO化合物的形态存在于胶质和沥青质中。

烷烃,又名脂肪族烃,通式为CNH2N+2,属饱和烃。所有烷烃的密度都小于1,几乎不溶于水,其熔点及沸点均随相对分子质量增加而上升。因此,常用其作为油源对比的标志或称“指纹”。现已发现C9C25规则的。

石油中所含的非化合物主要包括硫、氮、氧化合物。硫在石油中的含量变化很大,从万分之几如我国克拉玛依石油含硫量仅0.05%)到百分之几如委内瑞拉石油含硫量高达5.48%),可以呈元素硫(S)、硫化H2S、硫醇(RSH)、硫醚RSR、环硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等形态出现。石油中所含的硫是有害的杂质,因为它容易产生H2S,FeS,H2SO3等化合物,对机器、管道、油、炼塔等金属设备会造成严重腐蚀,因此,含硫量是评价石油质量的一项重要指标。我国原油多属低硫石油低于0.5%)

石油中的含化合物有吡啶、吡咯、及其同系物,重金属VNI卟啉分子中的N呈络合状态存在,形成钒啉和镍啉,我国原油一般以含镍啉为主。金属啉化合物分子多数存在于沥青质中,少数分布在油的油质和胶质中。动物血红素和植物叶绿素等都属啉化合物,卟啉化合物在石油中含量的变化与沉积环境和埋藏深度等因素有关,所以,在原油中发现啉化合物对研究石油有机成因问题有重要意义。

含氧化合物在石油中均以有机化合物状态存在,分酸性氧化物和中性氧化物两类,前者有环烷酸、脂肪酸及酚,总称为石油酸,后者有醛、酮等,含量很少。高分子环烷酸不溶于水,但均易溶于石油,因而,这种环烷酸盐可以作为找油的一种标志。

2021/07/05 08:33 来源:石油知识 责任编辑:崔玉波