原油是指“未被加工的”石油,即直接从地下开采出来的原料,它也被称为石油。原油是一种
化石燃料,即它是由生活在数百万年前的古代海洋动植物发生腐烂而自然形成的——任何发现原油的地点曾经都是海床。原油具有不同的颜色(从清澈到焦黑色)和粘度(从水状到几乎凝固)。
平均而言,原油由以下几种元素或化合物组成:
1.
碳——
84%
2.
氢——
14%
3.
硫——
1到
3%(硫化氢、硫化物、二硫化物和单质硫)
4.
氮——低于
1%(带胺基的碱性化合物)
5.
氧——低于
1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中)
6.
金属——低于
1%(镍、铁、钒、铜、砷)
7.
盐类——低于
1%(氯化钠、氯化镁、氯化钙)
原油是非常有用的原材料,可用来生产许多不同的物质。因为原油内含有
烃,烃是一种由氢和碳构成的分子,具有不同的长度和结构,从直链和支链一直到环链不等。
有两个因素使得化学家对烃特别感兴趣:
1.
烃含有大量的能量。来自原油的许多产品,例如汽油、柴油和石蜡等都是利用了这一能量。
2.
烃有多种存在形式。最简单的烃是
甲烷 (
CH
4
),这是一种比空气轻的气体。含有
5个及
5个以上碳原子的长链都是液体。非常长的长链则是固体,例如蜡或焦油。通过对烃链进行化学耦合,可以得到各种产品,从合成橡胶到尼龙再到塔帕家用塑料制品所用的塑料都是这样生产出来的。烃链几乎无所不能!
原油中的烃的主要种类包括:
石蜡
l
化学通式:
C
n
H
2n+2(
n为整数,一般从
1到
20)
l
直链或支链分子
l
室温下,根据分子的不同,有气态和液态两种存在形式
l
实例:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷
芳香烃
l
化学通式:
C
6
H
5
- Y(
Y是连接在苯环上的一个长直链分子)
l
具有一个或一个以上环的环状结构
l
环由六个碳原子构成,碳原子之间的成键方式为单键与双键相互交替
l
一般为液态
l
实例:苯、萘
环烷
Napthenes
或
环烷
Cycloalkanes
l
化学通式:
C
n
H
2n(
n为整数,一般从
1到
20)
l
具有一个或一个以上环的环状结构
l
环内碳原子之间的成键方式均为单键
l
室温下一般为液态
l
实例:环己烷、甲基环戊烷
其他烃类
烯烃
l
化学通式:
C
n
H
2n(
n为整数,一般从
1到
20)
l
含有一个碳碳双键的直链或支链分子
l
以液态或气态形式存在
l
实例:乙烯、丁烯、异丁烯
二烯烃和
炔烃
l
化学通式:
C
n
H
2n-2(
n为整数,一般从
1到
20)
l
含有两个碳碳双键的直链或支链分子
l
以液态或气态形式存在
l
实例:乙炔、丁二烯 |