石油中，碳、氫是主要的組成元素。碳一般占83%～87%，氫占11%～14%，原子比介于5.7～8.5之間。其他元素，如氧、氮、硫元素約占1%，很少達到2%～3%。還有磷、釩等微量元素和礦物質。這些元素或以游離狀或組成化合物的形式存在于重的組分中。
自然界中，碳氫化合物種類繁多，已知的有數百種。但構成石油的碳氫化合物，從其對石油性質的影響和存在的廣泛性來看，烷烴、環烷烴、芳香烴這三大系列的結構最為重要，也最為普遍。從溶有天然氣的石油平均成分看，大體上烷烴占53%，環烷烴占31%，芳香烴占16%。
烷烴分子通式為CnH2n+2，是由碳原子以單鍵鏈狀與氫原子結合構成的一類飽和、穩定的烴類化合物。沒有支鏈的稱為正構烷烴，按其碳原子數的增加分別定名為甲烷、乙烷……癸烷等；碳原子數超過十的即用數字直接表示，如十一烷、十二烷……二十烷等。有支鏈者，為異構烷烴。
環烷烴是碳原子以單鍵呈環狀相連并與四周的氫原子結合構成。只含有一個環的環烷烴，通式是CnH2n。與烷烴相比，氫原子數目減少。但仍是一種飽和、穩定的化合物。環己烷和環戊烷是石油中最主要的環烷烴。環烷烴與烷烴在化學性質上比較接近，但構成的石油反映出的物理性質則有所差異。環烷烴比例大的石油比烷烴比例大的石油往往密度大、熔點和沸點高。
芳香烴分子通式為CnH2n-6（n≥6），碳原子以單鍵和雙鍵呈環狀與氫原子結合。主要特點是分子中至少有一個苯環，苯（C6H6）是最簡單和典型的代表。這類烴多具有芳香氣味。在石油中，常集中于重餾分內。
烷烴、環烷烴都屬于比較穩定的飽和烴類，芳香烴屬不飽和烴。但在鏈狀烷烴的化合物中，有不飽和烴類化合物存在。這類化合物的碳原子呈鏈狀以雙鍵相連與氫原子結合，缺少兩個氫原子的稱為烯烴，分子通式為CnH2n，例如乙烯（C2H4）。碳原子間仍呈鏈狀排列但以三鍵相連的結構，稱為炔烴，其分子通式為CnH2n-2，如乙炔（C2H2）。這類不飽和烴在化學性質上比較不穩定。當較純時，點火燃燒尚顯平靜，而一旦混有空氣，就易發生猛烈爆炸。

石油的主要成分是什么，化學方程式是什么

石油的成分

石油中碳氫兩種元素所組成的化合物，成分很復雜，并且隨產地不同而異。按其結構又分為烷烴（包括直鏈和支鏈烷烴）、環烷烴（多數是烷基環戊烷、烷基環己烷）和芳香烴（多數是烷基苯），一般石油中不含有烯烴。

石油中含硫化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等。在石油的某些加工產物中還含有硫化氫（H2S）。

石油中含氧化合物主要有環烷酸和酚類（以苯酚為主），此外還含有少量脂肪酸。環烷酸是指含有11～30個碳原子的羧酸，分子中含有一個或多個駢合脂環，羧基可以在脂環上或在側鏈上。如：

在煉油生產中常把環烷酸和酚叫做石油酸。

石油中含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺類（RNH2）等。因吡咯在空氣中易氧化，顏色逐漸變深，這踉汽油久存顏色變深有關。

石油的化學組成是沒有一定的，隨產地不同而異。根據含烴的成分不同一般將石油分為烷烴基石油、環烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但許多產油國家常根據本國的資源情況而有不同的分類。

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