2.3.2. Азотистые соединения.

Содержание азота в нефтях составляет десятые доли процента (обычно до 0,3%), но в отдельных случаях может доходить до 1,5 % масс. Азот входит в состав смолисто-асфальтеновых веществ нефти. При перегонке эти вещества могут разлагаться с образованием азотистых соединений, которые попадают в нефтяные фракции.

Азотистые соединения подразделяются на две группы:

- азотистые основания

- «нейтральные» (слабоосновные) соединения.

Азотистые основания низших и средних фракций нефтей являются алкильными или циклоалкильными производными пиридина и хинолина. В высших фракциях присутствуют бензопиридины и бензоакридины.

Нейтральные (слабоосновные) соединения представлены производными индола и карбазола, циклическими амидами, порфиринами,Ю полипептидными фрагментами белковых молекул. Порфирины имеют структуру, аналогичную структуре гемина (красящего вещества крови) и хлорофилла. Наличие порфиринов свидетельствует в пользу теории органического происхождения нефти.

Для количественного определения азота в нефтепродуктах обычно используют различные модификации метода Кьельдаля.

Содержание азота в нефтяных фракциях возрастает с повышением их температуры кипения. Наибольшее их количество - в тяжелых остатках от перегонки. Обнаруживается связь с сернистыми соединениями и смолистыми веществами: тяжелые смолистые нефти содержат много серы и азота, легкие, малосмолистые - мало серы и азота.

Использование: азотистые основания используются как дезинфицирующие средства, антисептики, ингибиторы коррозии, добавки к смазочным маслам, битумам, как антиокислители.

Азотистые соединения снижают активность катализаторов в процессах деструктивной переработки нефти, вызывают осмоление и потемнение нефтепродуктов. При каталитическом риформинге высокое содержание азотистых соединений в бензине приводит к усиленному коксо- и газообразованию. Даже малое количество азотистых соединений вызывает лакообразование в поршневой группе двигателя и отложению смол в карбюраторе.

Наиболее полно азотистые соединения удаляются из нефтяных фракций 25% раствором серной кислоты.

2.3.3. Кислородные соединения.

Содержание кислорода в нефтях обычно составляет 0,1-2,0% масс. Кислород в нефтях встречается в виде нафтеновых (нефтяных) кислот и фенолов. Значительное количество кислорода находится в виде смол – веществ, содержащих С, Н, O, N, S.

Нафтеновые кислоты - карбоновые кислоты циклического строения, малолетучие, маслянистые жидкости с резким неприятным запахом. Циклы главным образом пятичленные и шестичленные. Встречаются также и обычные карбоновые кислоты. Распределение кислот по фракциям неравномерно. Преобладают в легких и средних газойлевых фракциях. Нафтеновые кислоты нерастворимы в воде и легко растворяются в нефтепродуктах. Их содержание в нефтях характеризуется кислотными числами - числом миллиграммов КОН, расходуемого на нейтрализацию 1 г вещества в спирто-бензольном растворе в присутствии фенолфталеина.

Фенолы. Больше всего их в нефтях восточных районов страны. Есть все три изомера крезола, ксиленолы (диметилфенолы, имеют 6 изомеров) и b-нафтол. Процессы выделения их из нефтей пока не получили промышленного применения.

b-нафтол