vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3.1.8.ЖИДКИЕ АЛКАНЫ

3.1.8.1.УГЛЕВОДОРОДЫ ЛЁГКИХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ

Алканы от С5 до С9, входящие в состав бензиновых фракций, в обычных условиях представляют собой жидкости. На основании анализа индивидуальных углеводородов, установлено, что бензиновые фракции нефти в основном представлены соединениями с простейшими заместителями.

Бензины различных нефтей содержат примерно один и тот же набор углеводородов, однако в неодинаковом количестве, причём 10 углеводородов, присутствующих в бензине, содержатся в наибольшем количестве.

В настоящее время надежно установлены основные закономерности в распределении алканов и изоалканов в бензинах нескольких десятков нефтей всех типов. Выделяют три основных типа бензинов. Оказалось, что составы бензинов всех парафинистых нефтей (тип А1) достаточно близки. При этом соотношение между нормальными и разветвлёнными изомерами варьирует незначительно. В бензинах нефтей типа А2 значительно ниже содержание н-алканов, а распределение изоалканов примерно такое же, что и в бензинах нефтей типа А1. В бензинах нефтей типа Б часто наблюдается аномальное распределение изомеров. Так, среди углеводородов C5-С8 нефтей этого типа наблюдаются высокие концентрации гем- и виц-замещённых структур. В нефтях типа А1 (сургутской, ромашкинской, грозненской парафинистой) содержание н- гексана составляет 52-71 %, н-гептана 55,9-61 %, н-октана 41-

54,8 %, н- нонана 30,7-38,4 %, н-декана— 39,4-39,9 % (на сумму изомеров, соответственно). В нефти типа А2 (СтароГрозненской) содержание н-алканов С6-С10 значительно ниже и

133

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

равно, соответственно, 12,0; 9,5; 4,3; 5,2 и 2,0 % (от суммы изомеров).

Среди разветвлённых изомеров С3-С6 в нефтях А1 и А2 резко преобладают метилзамещённые структуры по отношению к дизамещенным. Для четырех указанных выше нефтей это соотношение варьирует в пределах 3,2-15,0. Концентрации гемзамещенных углеводородов незначительны. Напротив, в нефтях группы Б высоко содержание диметилзамещённых структур как геминальных, так и вицинальных. Например, в анастасиевскотроицкой нефти (группа Б) соотношение моно- и дизамещенных соответствующих гомологов С6-С9 варьирует в интервале 0,05- 0,96. В нефтях группы Б среди метилзамещенных углеводородов более высоко содержание 3-метилалканов, а в нефтях А1 и А2 — 2-метилалканов.

Среди изомерных гексанов в нефтях количественно определены н-гексан, 2- и 3-метилпентаны, а также 2,3- и 2,2- диметилбутаны. Состав изомеров гептана следующий: н-гептан, 2- и 3-метилгептаны, 2,3-, 2,4-, 2,2- и 3,3-диметил-пентаны, а также 2,2,3-триметилбутан. Среди изомеров октана в нефтях определены: н-октан, 2-, 3- и 4-метилгептаны, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,4-, 2,2-, 3,3-диметилгексаны, а также 2,3,4-, 2,2,3, 2,3,3-

триметилпентаны.

В алканах С9 обнаружено весьма высокое содержание двух углеводородов — 2,3- и 2,6-диметилгептанов. Предполагается, что эти углеводороды принадлежат к соединениям реликтового типа. Среди изомеров С10 отмечено заметное преобладание изопреноидных углеводородов — 2,6- диметилоктана и 2-метил-З-этилгептана (до 75% всех дизамещенных алканов С10). Высокие концентрации 2-метил-3-

134

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

этилгептана и 2,3-диметилалканов С7 и С9 в нефтях обусловлены их образованием из реликтовых предшественников путём отрыва алифатических цепей от стеранов.

3.1.8.2.УГЛЕВОДОРОДЫ СРЕДНИХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ

Вдистилляте 180-350°С найдены н-алканы от С11

(ундекана) до С20 (эйкозана). Содержание каждого из этих 172 углеводородов составляет 0,4-0,5%. На основании анализа керосиновых фракций нефтей показано, что в них присутствует десять изомеров декана. Некоторые изомеры частично выделены, а большая часть обнаружена спектрофотометрически. Из углеводородов С11-С16 в этих фракциях найдены ундекан, додекан, три- и тетрадекан,

В нефти установлено присутствие всех н-алканов от

бутана (tкип = 0,5 °С) до тритриаконтана С33Н68 (tкип = 475 °С). Содержание н-алканов в нефтях снижается с повышением

молекулярной массы; количество высших гомологов — 0,1 % и ниже.

3.1.8.3. ИЗОПРЕНОИДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ НЕФТИ

В 60-х годах в нефти были обнаружены углеводороды изопреноидного строения. К алифатическим изопреноидам

относятся алифатические политерпены, обладающие полиизопреновым скелетом, с характерным чередованием метильных заместителей в цепи через три метиленовые группы, которые можно рассматривать как продукты полимеризации изопрена. Принятое название «изопреноидные углеводороды нефти» весьма условно отнесено к алканам разветвлённого строения, являющимся гидрированными аналогами изопреноидов.

135

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Строение изопреноидных углеводородов нефти состава С14-С20 может быть представлено в следующем виде:

К алифатическим изопреноидным углеводородам, найденным в настоящее время в нефтях, можно отнести 2,6- диме-тилалканы (С5-C13), 3,7-диметилалканы (С11, С12, С14), 2,6,10триметилалканы (С14-C18), 3,7,11-триметилалканы (C16), 2,6,10,14-тетраметилалканы (C19-C25) — фитан, пристан. Содержание изопреноидных углеводородов в нефтях колеблется в пределах 3-4 % на нефть, а иногда и выше.

Пристан и фитан впервые были обнаружены в иранской и восточно-техасской нефтях. Образование изопреноидных углеводородов нефти связывают с наличием в растениях фитола.

Изопреноидные алканы С9-С20 количественно определены в десятках нефтей. Обнаружение изопреноидных алканов C21-С25 в нефтях позволяет считать реальным в нефтях присутствие более крупных по сравнению с фитаном молекул предшественников, например, соланосана. В нефти были идентифицированы изопреноидные алканы регулярного типа строения вплоть до С40, т. е. изопреноиды, имеющие правильное

136