硫在原油中的存在形態(tài)主要有元素硫、硫醇、硫化氫、脂肪族硫化物、二硫化物、芳香族化合物、雜環(huán)硫化物。已確定結(jié)構(gòu)的含硫烴就有200余種。
元素硫和硫化氫在原油及其餾分中多以溶解狀態(tài)存在,含量般在0.01%~0.1%范圍內(nèi)。
硫醇在原油中通常集中在輕餾分中,對(duì)輕餾分的性質(zhì)有較大影響。 硫醚是原油中含量較多的種硫化合物,相對(duì)集中在輕餾分和中間餾分內(nèi)。 噻吩類化合物是原油中含量較多的種硫化物,集中在高沸點(diǎn)餾分和渣油中。渣油中噻吩硫般占其含硫量的50%以上。
此外,還存在不少在分子中同時(shí)含有兩種以上雜原子的含硫化合物,如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等就含有多種雜質(zhì)(S、N等)的高分子硫化合物。
各餾分油含有的硫化合物種類非常復(fù)雜,主要石油產(chǎn)品中的硫存在形式如下:
氣體中以H2S形式存在;
液化石油氣中主要以H2S、硫醇形式存在;
汽油餾分中主要以硫醇、硫化物和單環(huán)噻吩形式存在;
柴油餾分中主要以硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等形式存在; 減壓餾分中主要以噻吩形式存在,除包括柴油餾分中的噻吩種類外,還含有四環(huán)和五環(huán)的噻吩。
由于各種原油的硫含量和硫組成不同,各廠的加工工藝不同,致使硫在各個(gè)餾分中的分布也不同。般的規(guī)律是:餾分越輕,含硫量越低,餾分越重,含硫量越高,硫化合物的結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。 各加工裝置硫分布的般規(guī)律如下。
常減壓裝置:原油經(jīng)過常壓蒸餾后,約90%的硫轉(zhuǎn)移到常壓渣油中,而常壓渣油經(jīng)減壓蒸餾后,約70%的硫轉(zhuǎn)移到減壓渣油中,20%的硫轉(zhuǎn)移到減壓蠟油中,10%的硫轉(zhuǎn)移到其他餾分油中。
催化裂化裝置:催化裂化原料中的硫約有45%~55%以硫化氫的形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中;約35%~45%的硫進(jìn)入液體產(chǎn)品中;約5%~10%的硫進(jìn)入焦炭中。 渣油加氫裂化裝置:原料中的硫幾乎部以H2S的形式進(jìn)入氣相物流中,生成的汽、柴油餾分硫含量很低。
延遲焦化裝置:原料中的硫約有20%~27%以硫化氫的形式進(jìn)入氣體產(chǎn)品中,而原料硫進(jìn)入焦炭的硫分率不僅與原料的生焦率、焦化原料的物化性質(zhì)密切相關(guān),還與焦化反應(yīng)的操作條件和循環(huán)比密切相關(guān)。