4.1. Газообразные алканы

Газообразные алканы С₁ – С₄ составляют подавляющую часть природных и попутных газов. Природный газ содержит в основном метан с примесями этана, пропана, бутанов и пентанов, а также сероводорода, СО₂ , азота и благородных газов – гелия, аргона, криптона и др.

В табл. 4.1 и 4.2 представлен химический состав некоторых месторож­дений природного и попутного газов стран СНГ.

Таблица 4.1

Химический состав месторождений природного газа

Месторождение	Газы, % объемн.
	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	N2 + др. газы
Саратовское	94,7	1,8	0,25	0,05	-	3,0	0,2
Майкопское*	53,6	14,2	11,7	8,2	5,4	6,9
Краснокамское*	19,4	-	48,6	-	-	0,4	31,6
Ферганское*	63,0	-	27,3	-	-	3,0	6,7
Ставропольское	98,0	0,61	0,44	0,05	-	0,9
Мельниковское	88,0	-	0,8	-	-	-	10,2
Дашавское	98,3	0,33	0,12	0,15	-	-	1,1
Газлинское	94,9	3,5	0,9	0,6	-	-	0,1
Уренгойское	98,5	0,1	Следы	Следы	-	0,21	1,19
Медвежье	98,6	0,35	0,02	0,003	0,04	0,22	0,417
Комсомольское	97,8	0,15	0,004	0,001	-	0,28	1,765
Заполярное	98,5	0,2	0,05	0,012	Следы	0,5	0,738

^* Газоконденсатные месторождения

Таблица 4.2

Химический состав попутных газов

Месторож­дение	Содержание газовых компонентов, % объемн.
	СН4	С2Н6	С3Н8			СО2	Н2	N2 и др. газы
Туймазинское	41	19,5	18,3	6,4	2,8	-	-	12,0
Западный Куш-Даг	86,8	4.5	3,0	2,0	3,2	0,4	-	0,1
Анастасьев­ское-Троицкое	85,1	5,0	1,0	1,0	2,8	5,0	-	0,1
Ново-Дмитровское	69,2	10,0	10,0	5,0	5,0	0,7	-	0,1
Соколово-Горское	53,0	9,0	11,2	10,0	5,8	1,0	-	10,0
Шпаковское	41,2	15,0	15,8	6,9	4,0	0,1	-	17,0
Бавлинское	38,5	21,0	20,0	8,0	3,5	0,0	-	9,0
Яблоновый овраг	29,6	16,0	16,5	8,8	3,5	0,6	-	27
Ишимбайское	53,6	14,9	12,7	7,7	2,6	0,8	4,0	3,7
Ромашкинское	46,5	21,4	14,4	4,5	2,2	-	-	11,0
Мухановское	31,4	19,0	22,0	9,5	5,0	4,0	0,1	9,0
Грозненское	30,8	7,5	21,5	20,4	19,8	-	-	-
Апшеронское	90-94	0,1-3,0	0,1-0,8	1,6	0,5-2,0	1-8	-	-

Попутные газы потому и называют попутными, что они сопутствуют нефти при ее добыче. Их относят к жирным газам, и они являются источником газового бензина.

При переработке нефти на НПЗ образуются нефтезаводские газы. В от­ли­чие от природного и попутного газов, газы нефтепереработки могут содержать, как предельные, так и непредельные углеводороды. При дальнейшей переработке таких газов на газофракционирующих установках получают индивидуальные углеводороды (н-бутан, изобутан, этилен, пропилен и др.) или узкие газовые фракции, например, этановую, пропа­новую, пропан-бутановую (бытовой газ), н-бутановую, изобутановую, н-пентановую, изопентановую и др. Химический состав нефтяных газов различных процессов представлен в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Химический состав углеводородных газов различных процессов нефтепереработки, % масс.

Компо­ненты	Процессы
	Коксова­ние		Кат­кре­кинг	Пиро­лиз бензина	Риформинг		Гидро­кре­кинг	Гидро- очист­ка
	заме­длен­ное	кипя­щий слой			обыч­ный	жест­кий
Н2+ СО2	0,4	1,5	1,0	16,0	8,5	5,5	-	-
СН4	32,5	26,5	9,5	34,4	5,0	12,5	27,0	34,0
С2Н4	4,5	12,5	4,0	29,3	-	-	-	-
С2Н6	21,5	20,0	5,0	5,0	9,5	24,5	21,0	24,0
С3Н6	4,0	12,5	24,0	10,5	-	-	-	-
С3Н8	15,0	11,0	9,5	0,2	38,0	32,0	41,0	20,5
изо-С4Н8	2,2	5,0	10,5	1,3	-	-	-	-
н-С4Н8	4,4	5,0	15,0	1,2	-	-	-	-
изо-С4Н10	7,0	0,7	16,5	-	19,0	11,0	11,0	21,0
н-С4Н10	8,5	4,6	4,0	0,5	20,0	14,5
С4Н6	-	0,7	1,0	1,5	-	-	-	-
	15,1	35,7	53,0	43,8	-	-	-	-

Как видно из табл. 4.3, процессы риформинга, гидрокрекинга и гидро­очистки отличаются образованием только насыщенных углеводородов. Это объясняется тем, что они протекают в водородной среде. Процессы коксо­вания, каталитического крекинга и пиролиза характеризуются полу­чени­ем как алканов, так и алкенов и алкинов.

Продукты переработки углеводородных газов газофракционирующих установок находят дальнейшее широкое применение как внутри НПЗ, так и в процессах нефтехимии, а также в других отраслях экономики и в быту в зависимости от химического состава и степени чистоты продукта.

Еще одним источником углеводородного сырья являются газокон­денсатные месторождения. Газовый конденсат – это скопление газообразных углеводородов, из которых при снижении давления после выхода на поверхность земли, выделяется жидкая фаза – конденсат (смесь пентанов и более тяжелых углеводородов).

В табл. 4.4 приведены данные о составе газоконденсатных место­рождений стран СНГ.

Таблица 4.4

Фракционный и групповой состав конденсатных месторождений

Месторож­дение	Выход ста­биль­ного конден­сата, мл/м3 газа	Фракционный состав					Групповой состав фракции н. к.–200 оС
		.к..к. н.к, оС	до 100 оС, % об.	до 150 оС, % об.	до 200 оС, % об.	к.к, оС	Алканы	Цикло­- алканы	Арены
Майкопское	55	36	20	55	67	291	26	40	34
Оренбург­ское	70	33	58	83	89	248	-	-	-
Коробков­ское	140	31	65	92	-	173	-	-	-
Вуктыльское	500	31	30	57	73	360	60	25	15
Пунгинское	12	54	30	70	87	272	61	37	2
Карадагское	180	54	20	53	72	347	52	37	11
Газлинское	20	54	36	83	92	200	45	29	26
Котур-Тер­пин­­ское	150	36	35	62	81	360	58	35	7
Шебелин­ское	12	44	27	63	80	289	54	32	14