1.1.3　原油的化学组成

从化学组成来看，原油中主要含有烃类和非烃类两大类物质，其中烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。

在原油的各个馏分中，因原油的产地及种类不同，烃类和非烃类的相对含量差别很大。轻质原油的烃类含量高达90％以上，但是重质原油的烃类含量相对较低，有的甚至低于50％。

原油中的非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状物质。这些非烃化合物在原油中的含量比较大，尤其在原油重质馏分和减压渣油中的含量更高。非烃化合物的存在对于原油的加工工艺及原油产品的使用性能都有很大的影响，同样也是原油炼制过程中职业卫生关注的重点。

（1）原油中的含硫化合物

原油中的硫含量随原油产地的不同差别很大，其含量从万分之几到百分之几。硫在原油馏分中的分布一般是随着原油馏分沸点的升高而增加，大部分硫集中在重馏分油和渣油中。

硫在原油中的存在形态主要有元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等。这些硫化物按照性质可分为活性硫化物和非活性硫化物两大类。活性硫化物主要包括元素硫、硫化氢及硫醇等，它们对金属设备具有较强的腐蚀作用；非活性硫化物主要包括硫醚、二硫化物和噻吩等对金属设备无腐蚀作用的硫化物，一些非活性硫化物受热分解后会变成活性硫化物。

原油中的硫化物除了元素硫和硫化氢外，其余均以有机硫化物的形式存在于原油产品中。原油中硫醇的含量不多，一般多存在于轻质馏分中。噻吩及其同系物是原油中主要的一类含硫化合物，苯并噻吩系、二苯并噻吩系和萘并噻吩系化合物主要集中于重质原油馏分中。此外，原油中还有一部分硫存在于渣油和胶质、沥青质中。

（2）原油中的含氧化合物

原油中的氧含量一般为千分之几，个别石油可高达2％～3％。在原油中，氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的，主要分为酸性含氧化合物和中性含氧化合物两大类。

原油中的酸性含氧化合物包括环烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚类等，它们总称为石油酸；中性含氧化合物包括醇、酯、醛及苯并呋喃等，它们的含量非常少。石油中酸性含氧化合物的含量一般用酸值（酸度）来表示，酸性含氧化合物的含量越高，则其酸值就越大。

原油中的含氧化合物主要以酸性含氧化合物为主，其中主要是环烷酸，占石油酸性含氧化合物的90％左右，而脂肪酸、芳香酸和酚类的含量很少。

（3）原油中的含氮化合物

原油中的氮含量一般比硫含量低。原油中的氮分布随着馏分沸点的升高，其氮含量迅速增加，约有80％的氮集中在400℃以上的重油中。我国原油的氮含量偏高，且在炼制过程中90％的氮浓集于原油的减压渣油中。

原油中的含氮化合物通常分为碱性含氮化合物和非碱性含氮化合物两大类。不论是碱性还是非碱性含氮化合物，其氮原子均处在环结构中，为氮杂环系化合物，而脂肪族含氮化合物在石油中很少发现。原油中的碱性含氮化合物主有吡啶系、喹啉系、异喹啉系、吖啶系和苯胺类衍生物等。随着馏分沸点的升高，碱性含氮化合物的环数也相应增多。原油中的弱碱性和非碱性含氮化合物主要有吡咯系、吲哚系和咔唑系。随着馏分沸点的升高，非碱性含氮化合物的含量也逐渐增加，主要集中在石油较重的馏分和渣油中。