第一章

    石油和天然气的组成及性质

石油是从地下开采出来的油状可燃物，石油通常是流动或半流动壮

的粘稠液体。从颜色看，绝大多数石油是黑色的，但也有暗黑、暗绿、暗褐，
甚至呈赤褐、浅黄色乃至无色。以相对密度论，绝大多数石油介于

0.9-0.98

之间，但也有个别相对密度大于

1.02 和低于 0.71 的，石油的流动性差别也

很 大 ， 有 的 石 油 其

50

℃ 运 动 粘 度 为 1.46mm

2

/S ， 有 的 却 高 达 20392 

mm

2

/S．许多石油具有浓烈的气味，这是因为含有有臭味的含硫化物的缘

故。

第一节

    石油的组成

石油外观和性质上的差别反映了其组成的不同。石油的组成极为复杂，

但其元素组成却较简单，石油主要由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成。其中
碳含量为

83-87%，氢含量为 11-14%，两者合计为 96-99%，硫、氮、氧三种

元素总量为

1-4%。此外，石油中还含有微量铁、镍、铜、钒、砷等。

上述元素都以有机化合物的形式存在于石油中。现已确定，组成石油

的有机化合物分为由碳、氢元素构成的烃类化合物和含有硫、氮、氧等元素
的非烃类化合物两大类。组成石油中的烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。
石油中的硫、氮、氧元素以非烃类化合物形式存在，这些元素的含量虽仅有
1-4%，但非烃化合物的含量却很高。

一、 石油中的烃类组成
1、石油中的烷烃。烷烃是组成石油的主要组分之一，随着分子量的增

加，烷烃分别以气、液、固三种状态存在于石油中。

在常温下，从甲烷到丁烷是气态，它是天然气的主要成分。在常温下，

C

5

-C

15

为液态，主要存在于汽油和煤油中，其沸点随着分子量的增加而上

升。在蒸馏石油时，

C

5

-C

10

的烷烃多进入汽油馏分（

200

℃以下）的组成中，

而

C

11

-C

15

的烷烃则进入煤油馏分（

200-300

℃）的组成中。

C

10

以上的烷烃在常温下为固态，一般多以溶解状态存在于石油中，

当温度降低时，就结晶析出，工业上称这种固体烃类为蜡。含蜡量的多少
对油品凝点的高低有很大影响。

2、石油中的环烷烃。环烷烃是石油的主要组分之一，也是润滑油组成

的主要组分。在石油中所含的环烷烃主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。

环烷烃在石油各馏分中的含量是不同的。它们的相对含量随馏分沸点

的升高而增加，但在更重的石油馏分中，因芳香烃的增加，环烷烃则逐渐
减少。一般来说，汽油馏分中的环烷烃主要是单环环烷烃；在煤油、柴油馏
分中除含单环环烷烃外（它较汽油馏分中的单环环烷烃具有更长的侧链或
更多的侧链数目），还出现了双环及三环环烷烃；而在高沸点馏分中则包
括单、双、三环及多于三环的环烷烃。

环烷烃对油品粘度影响较大，一般含环烷烃多，油品粘度就大。
3、石油中的芳香烃。芳香烃也是石油的主要组分之一。在轻汽油（小