Задание 4 по теме "Гетероатомные соединения нефти и газа"
1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:
1.1. Какие химические соединения относятся к гетероатомным, каковы отличительные признаки их строения.
1.2. Какие разновидности гетероатомных соединений (по природе входящих в их состав гетероатомов) наиболее распространены в нефти и природных горючих газов, каково их общее содержание в нефти и газе.
1.3. Какие классы органических и неорганических кислородсодержащих соединений входят в состав нефти, газа и их фракций, какие из них содержатся в наибольшем количестве. Уметь определять класс соединения по его структурной формуле и изображать структурные формулы представителей различных классов O-содержащих соединений.
1.4. Каковы основные методы обнаружения и количественного определения карбоновых кислот и фенолов в нефти и нефтепродуктах, на каких качественных реакциях и методах анализа они основаны. Уметь приводить примеры качественных реакций карбоновых кислот и фенолов.
1.5. Какова сущность методов выделения карбоновых кислот и фенолов из нефти в виде их смеси и по отдельности.
1.6. Какие классы органических и неорганических серосодержащих соединений входят в состав нефти, газа и их фракций, какие из них содержатся в наибольшем количестве. Уметь определять класс соединения по его структурной формуле и изображать структурные формулы представителей различных классов S-содержащих соединений.
1.7. Каковы основные методы обнаружения и количественного определения меркаптанов, тиофенолов, сульфидов, сероводорода и свободной серы в нефти, нефтепродуктах и газе, на каких качественных реакциях они основаны. Уметь приводить примеры качественных реакций серосодержащих соединений нефти и газа.
1.8. Какие классы органических и неорганических азотсодержащих соединений входят в состав нефти и газа, какие из них содержатся в наибольшем количестве. Уметь определять класс соединения по его структурной формуле и изображать структурные формулы представителей различных классов N-содержащих соединений.
1.9. Каковы основные виды негативного влияния гетероатомных соединений нефти и газа на различных технологических стадиях (добыча, хранение, транспортировка, переработка), а также на качество нефте- и газопродуктов.
1.10. Каковы основные методы предварительной очистки нефти и газа от гетероатомных соединений, в чем их сущность; на каком этапе нефтегазового промысла проводят эту очистку.
2. Письменное задание для контроля усвоения темы:
В соответствии с Вашим вариантом, приведенным в табл. 4, выполните следующие задания:
2.1. Укажите, к каким классам гетероатомных соединений принадлежат вещества в составе нефти или газа, приведенные в графах 2 и 3. Для неорганических веществ укажите их названия.
Укажите, в каком природном энергоносителе (нефти и/или газе) и в каких их фракциях могут содержаться данные вещества.
2.2. Приведите уравнения характерных (качественных) реакций, с помощью которых можно обнаружить или определить количественно в нефти, газе, и нефте-, газопродуктах соединения этих классов.
2.3. Перечислите все возможные виды негативного действия гетероатомного соединения, приведенного в графе 3, на различных стадиях нефтегазового промысла (добыча, хранение, транспортировка, переработка). При ответе на вопрос учитывайте химические и, если имеются, поверхностно-активные свойства данного соединения.
2.4. Из перечня соединений в графе 4 выберите и выпишите те, которые могут входить в состав веществ, указанных в графе 5.
Таблица 4
Вариант |
Гетероатомные соединения нефти или газа |
Перечень гетероатомных соединений |
Группа веществ |
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 |
|
CH3-(CH2)12-COOH |
Na2SO4.10H2O, маль-тены, бутилфенол, асфальтогеновые кис-лоты, октан |
высокомоле-кулярные вещества нефти |
|
|
2 |
H2S |
|
диметилбензол, водо-растворимые соли октановой кислоты, механические приме-си, гексан, NaF |
поверхностно-активные вещества нефти |
|
|
3 |
K2CO3 |
|
тиолы, LiOH, произ-водные пиррола, SiO2, нафтеновые ки-слоты, Fe2O3 |
вещества, входящие в состав механических примесей |
|
|
4 |
|
|
Na2S, ванадийсодер-жащие порфирины, полициклонафтено-вые соединения, Na-соль октановой кис-лоты, борорганичес-кие соединения |
металлорга-нические соединения нефти |
|
|
5 |
CH3-CH2-CH2-SH |
|
CO2, бутановая кис-лота, сероуглерод, С5Н12, фенол |
вещества, входящие в состав природных горючих газов |
|
|
6 |
NH3 |
H13C6-C6H4-(CH2)3SH |
пропанол, жидкие циклоалканы, К-соль С15-карбоновой кис-лоты, частицы крем-незема |
поверхностно-активные вещества нефти |
|
|
7 |
S |
|
H2SO3, меркаптаны, углеводороды изо-преноидного строе-ния, Al2O3, кремнезем |
вещества, входящие в состав горных пород |
|
|
8 |
CH3-CH(CH3)-(CH2)2-SH |
|
моноциклоароматические соединения (МЦАС), гептан-1ол, карбоиды, тиофено-лы, карбоновые кис-лоты С7-С10 |
высокомоле-кулярные вещества нефти |
|
|
9 |
CO2 |
H11C5-C6H4-SH |
метилтиофен, Cl2, этилциклогексан, H2O, алкены |
вещества, входящие в состав нефтяного попутного газа |
|
|
10 |
|
|
арилпентаны, SiO2, смолы, CaSO4.2H2O, металлический каль-ций |
вещества, входящие в состав механических примесей |
|
|
11 |
|
CH3-(CH2)9-COONa |
гомологи пиридина, гептан, метилтиофен, асфальтогеновые кислоты, мальтены |
вещества, входящие в состав легких фракций нефти |
||
12 |
|
CH3-SH |
нонилфенол, Na-соль пропановой кислоты, Na2SO4, этилцикло-гексан, асфальтены |
поверхностно-активные вещества нефти |
||
13 |
|
|
асфальтены, MgCl2, сульфаты щелочных металлов, пентан, Ca3(PO4)2 |
вещества, входящие в состав пластовых вод |
||
14 |
|
SO2 |
тиолы С9-С12, бензол, этилфенол, коллоид-ный раствор кремни-евых кислот, K2S |
поверхностно-активные вещества нефти |
||
15 |
|
|
сульфаты тяжелых металлов, металопо-рфирины, циклоге-ксан, гудрон, октил-бензол |
высокомоле-кулярные вещества нефти |
||
16 |
|
|
Mg(OH)2, бицикло-ароматические соеди-нения, K-соли нефтя-ных кислот, пропил-бензол, H2S |
вещества, входящие в состав пластовых вод |
||
17 |
|
CH3-CH2-CHOH-CH3 |
нефтяные смолы, бутановая кислота, СН3-(СН2)8-SH, 3-метилоктан, Na2SO4 |
поверхностно-активные вещества нефти |
||
18 |
Na2SO4 |
|
MgBr2, тиофен, Al2O3, элементарная сера, нефтяные спирты |
вещества, входящие в состав механических примесей |
||
19 |
H2S |
|
MgSO4, САВ, NaOH, Na-соли нафтеновых кислот, пентан |
вещества, входящие в состав пластовых вод |
||
20 |
NaHCO3 |
|
кремнезем, полицик-лические меркаптаны, углеводороды изопре-ноидного строения, нонан-3-он, Na3PO4 |
высокомоле-кулярные вещества нефти |
||
21 |
|
|
N2, нонан, HF, 2-метилпропан, нафте-новые кислоты |
вещества, входящие в состав природных горючих газов |
||
22 |
CH3-CH2-CH2-SH |
|
фенолы С7-С10, карбе-ны и карбоиды, неорганические фос-фаты, асфальтогено-вые кислоты, тиофан |
высокомоле-кулярные вещества нефти |
|||
23 |
CH3-CH2-CH2-SH |
|
бензолтиофен, изо-преноидные алканы, асфальтогеновые кис-лоты, гептан, H2S |
вещества, входящие в состав тяжелых фракций нефти |
|||
24 |
S |
|
Na2SO4, H2SO4, нафте-ны, гидросульфат кf-лия, FeS |
вещества, входящие в состав пластовых вод |
|||
25 |
CH3-CH3-(CH2)3-SH |
|
коллоидные растворы оксидов металлов, фосфат натрия, этилбензол, 4-метил-октан-1-ол, NaOH |
поверхностно-активные вещества нефти |
|||
26 |
SO2 |
H11C5-C6H4-OH |
парафины, K2CO3, Na-соли карбоновых кис-лот, оксиды d-метал-лов, этилбензол |
вещества твердых фракций сырой нефти |
|||
27 |
|
HS-C6H4-C20H41 |
тиоспирты, H2SiO3, CO2, CaCl2, 2,2,4-триметилдекан, кисло-ты изопреноидного строения |
вещества, входящие в состав пластовых вод |
|||
28 |
|
CH3-(CH2)8-COOK |
циклоалкены, гидро-сульфид натрия, С4Н10, N2O5, аммиак |
вещества, входящие в состав нефтяного попутного газа |
|||
29 |
|
CH3-CH2-CH2-SH |
гептилтиофенол, цик-лопентан, частицы Al2O3, асфальтены, бутанол |
поверхностно-активные вещества нефти |
|||
30 |
|
|
САВ, кероген, гомо-логи бензола, CaSO4, кетоны, КOH |
вещества, входящие в состав горных пород |
|||
31 |
|
NaHSO4 |
высокомолекулярные углеводороды пара-финовой фракции, Na2CO3, К-соль декановой кислоты, CS2, толуол |
поверхностно-активные вещества нефти |
|||
32 |
|
|
органические сульфи-ды, асфальтены, цик-лоалканы, H2S, гомо-логи бензола |
компоненты нефтяных топлив |
|||
33 |
|
C(CH3)3SH |
нафтеновые кислоты С12-С15, K2S, САВ, бутилбензол, тиофе-нол |
поверхностно-активные вещества нефти |
|||
34 |
HS-C6H4-SH |
|
кислоты С5-С7, асфа-льтены, циклогексан, церезины, NaBr |
вещества твердых фракций сырой нефти |
|||
35 |
H2S |
C5H11-C6H4-COONa |
оксиды металлов, асфальтены, FeS, С37-карбоновая кислота, нафтены |
вещества, входящие в состав горных пород |
|||
