1.1.2　非烃类组成

除了上述所说的烃类化合物外，石油中还含有一些非烃化合物，主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状和沥青状物质等。在石油中，这些化合物的含量可达19％或者更多，对石油的加工和石油产品的使用性能造成很大的影响，这些非烃类化合物在石油的炼制过程中将被尽可能地除去。

1.含硫化合物

不同产地的石油含硫量相差很大，含硫量大于2％的石油称为高硫石油，含硫量小于0.5％的石油称为低硫石油，含硫量在0.5％～2％之间的石油称为含硫石油。我国的石油基本上属于低硫和含硫石油的范畴。

石油中的硫化合物主要有硫化氢（H2S）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR′）、二硫化物（RSSR′）、环硫醚、噻吩及其同系物等。

硫化氢（H2S）被空气氧化生成元素硫，在一定的温度下，硫与石油烃类作用又可生成硫化氢和其他硫化物。

硫醇（RSH）主要集中在低沸点的馏分中，随着沸点的上升，硫醇含量显著下降，大于300℃的馏分几乎不含硫醇。目前，已从石油的汽油馏分中分馏出多种硫醇。硫醇不溶于水，有强烈的臭味，乙硫醇（C2H5SH）在空气中的浓度达到五百亿分之一时，即可闻到臭味。硫醇是弱酸，其酸性比相应的羟基化合物强，比乙酸弱，与氯化汞反应生成不溶性的汞盐，也容易被各种氧化剂氧化成二硫化物。元素硫、硫化氢和低分子硫醇都能与金属反应引起腐蚀，通常把它们统称为活性硫化物。

硫醚（RSR′）是石油加工中含量很大的硫化物。硫醚不溶于水，有刺激性气味，常为中性液体。硫醚的热稳定性较高，不与金属发生作用，但在高温下会分解成活性硫化物。硫醚主要分布在中沸点馏分中，煤油、柴油馏分中含量较多。

硫醚中的R可以是烷基或者环烷基，当R是环烷基时，也可称为环硫醚。其热稳定较高，不与金属作用，但与重金属盐反应生成络合物。

二硫化物（RSSR′）在石油中含量较少且多集中于高沸点馏分中，显中性，不与金属发生反应，但其热安定性较差，受热可分解出活性硫化物。

噻吩及其同系物是芳香烃的杂环化合物，热稳定性较高，是石油加工中主要的含硫化合物。噻吩的物理化学性质与芳香烃较接近，没有刺激的气味，由于其热稳定性较高，故在热分解产物中噻吩的含量较高。

通常将能直接与金属起反应的硫化物称为活性硫化物；不能直接与金属起反应的硫化物称为非活性硫化物，如硫醚、二硫化物等，但它们受热分解后产生的硫化氢等仍对金属设备有腐蚀作用，并且含硫物质散发到大气中，对环境和人体都将造成伤害，故应尽量去除石油产品中的硫化物。

2.含氧化合物

石油馏分中氧化物的含量很小，均以有机化合物的状态存在，原油中含有环烷酸、脂肪酸、酯、醚和酚等。石油中含氧化合物可分为酸性氧化物和中性氧化物两类。环烷酸、脂肪酸和酚类都属于酸性氧化物。醛、酮等属于中性氧化物，在石油中的含量极少，约为千分之几。

酸性氧化物中，环烷酸约占石油酸性氧化物的90％。它的物理性质因分子大小而异，分子量范围为180～350。分子量较小的环烷酸呈液体状，黏度不太高，颜色浅且有特殊气味；分子量较大的环烷酸呈黏稠状，一般为暗褐色。环烷酸几乎不溶于水，但溶于烃类溶剂。它的化学性质接近于脂肪酸，是典型的一元羧酸。在中和时，环烷酸很容易生成各种盐类，其中含有碱金属的盐类能溶解于水。由于环烷酸能与金属发生反应，引起腐蚀，所以在石油产品的炼制过程中，一般可用碱洗法除去。

3.含氮化合物

石油中含氮量一般在万分之几到千分之几之间，我国大部分原油的含氮量低于0.5％。含氮化合物分为碱性和非碱性两类。其中，碱性氮化物含量较多，如吡啶、喹啉、异喹啉和吖啶的同系物；非碱性氧化物含量较少，如吡咯、吲哚和咔唑及它们的同系物，另外还有金属的卟啉化合物。

含氮化合物的量是随石油馏分沸点的升高而增多的。它的性质很不稳定，长期储存易氧化生成有色胶质，使颜色变深，质量下降，影响到石油产品的使用性能。若燃料中的含氮量较高，燃烧时有难闻的臭味。所以，在石油产品的精制加工过程中，应尽可能地清除氮化物。

4.胶质和沥青质

胶质或沥青质指的是胶状或沥青状的物质。它们是多元素多环化合物的混合物，是石油中结构最复杂、分子量最大的物质，含有的元素有C、H、S、O、N等。胶质和沥青质是石油中非烃类化合物的主要组成部分，轻质石油中的含量为5％～10％，重质石油中的含量为40％～50％。

胶质是树脂状黏稠物质，通常为褐色、黏稠且流动性很差的液体或者无定型炭，受热时熔融，着色能力强，汽油中只要加入少量胶质，汽油将被染成草黄色。沥青是原油蒸馏后的残渣，根据提炼程度的不同，在常温下成液体、半固体或固体。石油产品中存在胶质和沥青质将使得它的颜色变深，氧化安定性下降，黏温性变差，影响到石油产品的使用性能。所以，在石油产品的精制加工过程中，应尽可能地清除胶质和沥青质。