原油是怎么形成的
原油指未被加工的石油,即直接從地下開采出來未經(jīng)提煉或加工的物質(zhì),也稱黑色金子,是一種化石燃料,可用來生產(chǎn)許多不同的物質(zhì)。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹原油的相關(guān)知識。
原油是怎么形成的:
原油主要由碳?xì)浠衔锝M成。在巖層孔隙內(nèi),常以液體或氣態(tài)(天然氣)存在;有時部份凝結(jié)成固態(tài)。原油是古代生物遺骸,堆積在湖里、海里,或是陸地上,經(jīng)高溫、高壓的作用,由復(fù)雜的生物及化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的。 石油在地層中一點(diǎn)一滴地生成,并浮游于地層中。由于浮力的關(guān)系,油點(diǎn)在每年緩慢地沿著地層或斷層向上移動,直到受不透油的封閉地層阻擋而停留下來。當(dāng)此封閉內(nèi)的油點(diǎn)越聚越多,便形成了油田。 儲油氣構(gòu)造 一個良好的儲存油氣的封閉構(gòu)造,除應(yīng)具有良好的孔隙率及滲透率的儲油層外,此儲油層的上方必須有致密不透油、氣、水的巖層,如頁巖、泥巖等,這就是所謂的蓋層,其作用為封蓋住進(jìn)來的油氣,不讓油氣向上逃逸。 一般常見的儲油氣封閉構(gòu)造依其型態(tài)可分為構(gòu)造封閉如背斜、斷層等,及地層封閉,聯(lián)合封閉。
原油主要性質(zhì)
原油原油的性質(zhì)包含物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩個方面。物理性質(zhì)包括顏色、密度、粘度、凝固點(diǎn)、溶解性、發(fā)熱量、熒光性、旋光性等;化學(xué)性質(zhì)包括化學(xué)組成、組分組成和雜質(zhì)含量等。
原油密度
原油相對密度一般在0.75~0.95之間,少數(shù)大于0.95或小于0.75,相對密度在0.9~1.0的稱為重質(zhì)原油,小于0.9的稱為輕質(zhì)原油。
原油粘度
原油粘度是指原油在流動時所引起的內(nèi)部摩擦阻力,原油粘度大小取決于溫 度、壓力、溶解氣量及其化學(xué)組成。溫度增高其粘度降低,壓力增高其粘度增大,溶解氣量增加其粘度降低,輕質(zhì)油組分增加,粘度降低。原油粘度變化較大,一般在1~100mPa·s之間,粘度大的原油俗稱稠油,稠油由于流動性差而開發(fā)難度增大。一般來說,粘度大的原油密度也較大。
原油凝固點(diǎn)
原油冷卻到由液體變?yōu)楣腆w時的溫度稱為凝固點(diǎn)。 原油的凝固點(diǎn)大約在-50℃~35℃之間。凝固點(diǎn)的高低與石油中的組分含量有關(guān),輕質(zhì)組分含量高,凝固點(diǎn)低,重質(zhì)組分含量高,尤其是石蠟含量高,凝固點(diǎn)就高。
原油含蠟量
含蠟量是指在常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比。石蠟是一種白色或淡黃色固體,由高級烷烴組成,熔點(diǎn)為37℃~76℃。石蠟在地下以膠體狀溶于石油中,當(dāng)壓力和溫度降低時,可從石油中析出。地層原油中的石蠟開始結(jié)晶析出的溫度叫析蠟溫度,含蠟量越高,析蠟溫度越高。
析蠟溫度高,油井容易結(jié)蠟,對油井管理不利。
原油含硫量
含硫量是指原油中所含硫(硫化物或單質(zhì)硫分)的百分?jǐn)?shù)。原油中含硫量較小,一般小于1%,但對原油性質(zhì)的影響很大,對管線有腐蝕作用,對人體健康有害。根據(jù)硫含量不同,可以分為低硫或含硫石油。
原油含膠量
含膠量是指原油中所含膠質(zhì)的百分?jǐn)?shù)。原油的含膠量一般在5%~20%之間。膠質(zhì)是指原油中分子量較大(300~1000)的含有氧、氮、硫等元素的多環(huán)芳香烴化合物,呈半固態(tài)分散狀溶解于原油中。膠質(zhì)易溶于石油醚、潤滑油、汽油、氯仿等有機(jī)溶劑中。
其他
原油中瀝青質(zhì)的含量較少,一般小于1%。瀝青質(zhì)是一種高分子量(大于1000以上)具有多環(huán)結(jié)構(gòu)的黑色固體物質(zhì),不溶于酒精和石油醚,易溶于苯、氯仿、二硫化碳。瀝青質(zhì)含量增高時,原油質(zhì)量變壞。
原油中的烴類成分主要分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。根據(jù)烴類成分的不同,可分為的石蠟基石油、環(huán)烷基石油和中間基石油三類。石蠟基石油含烷烴較多;環(huán)烷基石油含環(huán)烷烴、芳香烴較多;中間基石油介于二者之間。中國已開采的原油以低硫石蠟基居多。大慶等地原油均屬此類。其中,最有代表性的大慶原油,硫含量低,蠟含量高,凝點(diǎn)高,能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煤油、柴油、溶劑油、潤滑油和商品石蠟。勝利原油膠質(zhì)含量高(29%),比重較大(0.91左右),含蠟量高(約15-21%),屬含硫中間基。汽油餾分感鉛性好,且富有環(huán)烷烴和芳香烴,故是重整的良好原料。
原油成分組成
平均而言,原油由以下幾種元素或化合物組成:
碳——84%;
氫——14%;
硫——1到3%(硫化氫、硫化物、二硫化物和單質(zhì)硫);
氮——低于1%(帶胺基的堿性化合物);
氧——低于1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有機(jī)化合物中);
金屬——低于1%(鎳、鐵、釩、銅、砷)。
原油煉制
原油的問題在于它含有幾百種不同類型的烴,并且這些物質(zhì)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(zhì)。幸運(yùn)的是,有一種簡單方法可以分離這些物質(zhì),這就是石油精煉。石油精煉過程始于一個分餾柱。隨著烴鏈長度的增加,其沸點(diǎn)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(fā)生的過程——在精煉過程的一個環(huán)節(jié)中,原油被加熱,在不同的蒸發(fā)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(zhì),從而對應(yīng)不同的用途。為了理解原油組分的多樣性,以及為什么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(chǎn)出來的產(chǎn)品:
石油氣
用于加熱、烹飪和制造塑料,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=低于40℃,經(jīng)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(chǎn)物,將被進(jìn)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℃。
汽油汽油
發(fā)動機(jī)燃料,液體,烷烴和環(huán)烷烴(5-12個碳原子)的混合物,沸程=40-205℃。
煤油
噴氣發(fā)動機(jī)和拖拉機(jī)的燃料;制造其他產(chǎn)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(jī)燃料或加熱用油;制造其他產(chǎn)品的原材料,液體碳原子數(shù)大于等于12的烷烴,
沸程=250-350℃。
潤滑油
用于發(fā)動機(jī)潤滑油、潤滑脂和其他潤滑劑,液體,長鏈(20-50個碳原子)的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴,沸程=300-370℃。
重油或燃料油
用作工業(yè)燃料;制造其他產(chǎn)品的原材料,液體,長鏈(20-70個碳原子)的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴,沸程=370-600℃。
渣油
焦炭、瀝青、焦油和蠟;制造其他產(chǎn)品的原材料,固體,碳原子數(shù)大于等于70的多環(huán)化合物,沸程=高于600℃。
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