1.1.3　原油的化學組成

從化學組成來看，原油中主要含有烴類和非烴類兩大類物質，其中烴類主要是烷烴、環烷烴和芳香烴。

在原油的各個餾分中，因原油的產地及種類不同，烴類和非烴類的相對含量差別很大。輕質原油的烴類含量高達90％以上，但是重質原油的烴類含量相對較低，有的甚至低于50％。

原油中的非烴化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和膠狀瀝青狀物質。這些非烴化合物在原油中的含量比較大，尤其在原油重質餾分和減壓渣油中的含量更高。非烴化合物的存在對于原油的加工工藝及原油產品的使用性能都有很大的影響，同樣也是原油煉制過程中職業衛生關注的重點。

（1）原油中的含硫化合物

原油中的硫含量隨原油產地的不同差別很大，其含量從萬分之幾到百分之幾。硫在原油餾分中的分布一般是隨著原油餾分沸點的升高而增加，大部分硫集中在重餾分油和渣油中。

硫在原油中的存在形態主要有元素硫、硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等。這些硫化物按照性質可分為活性硫化物和非活性硫化物兩大類。活性硫化物主要包括元素硫、硫化氫及硫醇等，它們對金屬設備具有較強的腐蝕作用；非活性硫化物主要包括硫醚、二硫化物和噻吩等對金屬設備無腐蝕作用的硫化物，一些非活性硫化物受熱分解后會變成活性硫化物。

原油中的硫化物除了元素硫和硫化氫外，其余均以有機硫化物的形式存在于原油產品中。原油中硫醇的含量不多，一般多存在于輕質餾分中。噻吩及其同系物是原油中主要的一類含硫化合物，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質原油餾分中。此外，原油中還有一部分硫存在于渣油和膠質、瀝青質中。

（2）原油中的含氧化合物

原油中的氧含量一般為千分之幾，個別石油可高達2％～3％。在原油中，氧元素都是以有機含氧化合物的形式存在的，主要分為酸性含氧化合物和中性含氧化合物兩大類。

原油中的酸性含氧化合物包括環烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚類等，它們總稱為石油酸；中性含氧化合物包括醇、酯、醛及苯并呋喃等，它們的含量非常少。石油中酸性含氧化合物的含量一般用酸值（酸度）來表示，酸性含氧化合物的含量越高，則其酸值就越大。

原油中的含氧化合物主要以酸性含氧化合物為主，其中主要是環烷酸，占石油酸性含氧化合物的90％左右，而脂肪酸、芳香酸和酚類的含量很少。

（3）原油中的含氮化合物

原油中的氮含量一般比硫含量低。原油中的氮分布隨著餾分沸點的升高，其氮含量迅速增加，約有80％的氮集中在400℃以上的重油中。我國原油的氮含量偏高，且在煉制過程中90％的氮濃集于原油的減壓渣油中。

原油中的含氮化合物通常分為堿性含氮化合物和非堿性含氮化合物兩大類。不論是堿性還是非堿性含氮化合物，其氮原子均處在環結構中，為氮雜環系化合物，而脂肪族含氮化合物在石油中很少發現。原油中的堿性含氮化合物主有吡啶系、喹啉系、異喹啉系、吖啶系和苯胺類衍生物等。隨著餾分沸點的升高，堿性含氮化合物的環數也相應增多。原油中的弱堿性和非堿性含氮化合物主要有吡咯系、吲哚系和咔唑系。隨著餾分沸點的升高，非堿性含氮化合物的含量也逐漸增加，主要集中在石油較重的餾分和渣油中。