Углеводородный состав нефти
Т.о., осн. масса компонентов нефти - УВ. В низкомолекулярной части нефти (это в-ва с молекулярной массой не более 250 - 300 и выкипающие до 300 — 350°С) присутствуют наиболее простые по строению УВ:
1) Парафины CnH2n+2 СН3(СН2)nCН3
2) Циклопарафины - нафтены СnH2n (алкилциклопентаны, алкилциклогексаны);
3) Дициклопарафины CnH2n-2 (пяти – и шестичленные, смешанные);
4) Трициклопарафины CnH2n-4 (пяти – и шестичленные, смешанные);
5) Моноциклические ароматические CnH2n-6
6) Бициклические смешанные нафтено-ароматические CnH2n-8
7) Бициклические ароматические CnH2n-12 (С10Н8 и его гомологи)
8) Нафтеновые кислоты, фенолы, меркаптаны, пиридин, сульфиды и т.д.
В бензиновой фракции присутствуют только 3 класса соединений: алканы, нафтены и ароматические гомологи бензола. В керосиновой и газойлевой фракциях значительную долю составляют би- и трициклические УВ. Непредельных УВ, как правило, в сырых нефтях нет. В низкомолекулярной части нефти присутствуют гетероатомные органические соединения в незначительном кол-ве, осн. их масса концентрируется в высокомолекулярной части нефти. Из кислородсодержащих соединений - нафтеновые кислоты: фенолы; из сернистых - меркаптаны, сульфиды, дисульфиды и другие; из азотистых - пиридиновые основания, амины.
Химич. состав высокомолекулярной части нефти сложнее и выкипает выше 350°С. Речь идет о мазуте, масляных фракциях и гудроне. Молекулярная масса примерно от 300 до 1000. Это смесь:
1) высокомолекулярные парафиновые УВ СН3(СН2)nCН3
2) моно-, би- и трициклические циклопарафины (нафтены) с длинными или несколькими короткими боковыми парафиновыми цепями;
3) моно-, би-и трициклические ароматические УВ с длинными или несколькими короткими боковыми парафиновыми цепями;
4) гибридные полициклические нафтено-ароматические УВ с числом циклов от 2 до 7 с длинными и короткими парафиновыми цепями;
5) Разнообразные гетероорганические соединения полициклического гибридного характера;
6) полициклические соединения гибридного характера, имеющие мостиковые связи в виде атомов кислорода или серы;
7) высококонденсированные гибридные полициклические соединения, содержащие углерод, водород, кислород, а также серу, азот и различные металлы.
В-ва пунктов 6 и 7 образуют группу смолисто – асфальтеновых в-в. Смолы и асфальтены хар-зуются полициклическим строением и обязательным содержанием кислорода. В них также концентрируется основная масса азота и металлов.
Лекция № 4 Углеводородный состав нефти (продолжение) Парафиновые углеводороды нефти.
Т.о., парафиновые УВ CnH2n+2 присутствуют во всех нефтях в количестве 10 - 70% и являются одной из осн. составных её частей. Распределяются они по фракциям неравномерно, концентрируясь главным образом в нефтяных газах и бензино ─ керосиновых фракциях; в масляных дистиллятах их содержание резко падает. Для некот. нефтей характерно их отсутствие в высококипящих фракциях. Жидкие УВ С11 – C16 т.е. ундекан, додекан, тридекан, тетрадекан, пентадекан, гексадекан (цетан) при разгонке попадают в керосиновую фракцию. При перегонке мазута в масляные фракции попадают парафины, имеющие состав С17 – С35, в основном нормального и малоразветвленного строения. В гудронах концентрируются более высокоплавкие УВ С36 - С53.
Наиболее богаты жидкими парафиновыми УВ нефти восточных районов: Грозненская, некот. Ферганские нефти, Майкопская, Ишимбаевская, Туймазинская и др. В Грозненской области (Озек - Суат) открыта нефть с исключительно высоким содержанием парафина (18 - 26,6%), а в автоловом дистилляте ~50%. В некот. месторождениях (Охинском- Сахалин, Сагирском - Эмба) парафиновых УВ очень мало - это исключительно редкий случай.
Тв. парафиновые УВ от С23 до С36 имеют в основном нормальное строение. Вместе с тем найдено, что в нефтях имеются тв., способные к кристаллизации, орг. в-ва с циклической структурой. Эти УВ входят в состав не парафинов, а церезинов.
Церезины - смесь более высокомолекулярных и высокоплавких УВ, кот. выделяются либо из остаточных нефтепродуктов, либо из горючего минерала озокерита. Озокерит - земляной воск, горный воск – представл. собой минерал, образованный пористой породой, пропитанной смесью тв. УВ с небольшими кол-вами высококипящих жидких УВ и смол с Тпл. = 65 - 88 °С, Ткип. > 600 °С и м.м = 500 - 700. Месторождения озокерита: острова в Каспийском море, Борислав (Зап. Украина) и Фергана.