Углеводородный состав нефти. — КиберПедия 

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Углеводородный состав нефти.

2017-10-21 482
Углеводородный состав нефти. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Нефти различных месторождений сильно отличаются друг от друга по фракционному составу, а следовательно, по потенциальному содержанию бензиновых, керосиновых, дизельных и масляных дистиллятов. Очевидно, что фракционный состав той или иной нефти предопределяет пути ее промышленной переработки.

Легкие нефти, не содержащие масляных фракций, встречаются очень редко. Они сопутствуют обычно газам в газоконденсатных месторождениях и получили название газоконденсатов. Образование таких месторождений связывается с обратной растворимостью нефти в газах под высоким давлением в глубинных пластах осадочных пород. Это объясняется тем, что плотность газов (этана, пропана) при сверхкритических температурах под давлением ~750 ат и более превышает плотность жидких углеводородов и поэтому последние растворяются в сжатом газе. При разработке газоконденсатных месторождений давление снижается и жидкие углеводороды отделяются от газа в виде конденсата.

Большинство нефтей содержит в среднем 15—30% фракций до 200 °С и 40—50% фракций, перегоняющихся до 300—350 °С.

Найдены и очень тяжелые нефти, почти не содержащие светлых фракций, а, наоборот, богатые смолистыми веществами, попадающими при разгонке в гудрон.

 

Химический состав нефти.

 

Она состоит главным образом из парафинов, нафтенов и ароматических углеводородов, содержит в качестве примесей азот-, кислород- и серосодержащие органические соединения, а также металлорганические соединения, в частности соединения меди, железа, никеля и ванадия.

Входящие в состав нефти парафины обычно подразделяют на жидкие (от С5Н12 до С15Н32 с температурой кипения 36— 270 °С) и твердые. Начиная с гексадекана (С16Н34), углеводороды ряда СnН2n+2 нормального строения при обычной температуре представляют собой бесцветную полупрозрачную, аморфную на вид массу без запаха и вкуса. Максимальное содержание твердых углеводородов в нефти обычно не превышает 13%. В большинстве же нефтей их количество очень мало. Твердые углеводороды нефти делятся на две резко отличающиеся по своим свойствам группы—парафины и церезины.

Н е ф т я н ы е п а р а ф и н ы —сравнительно низкоплавкие смеси углеводородов, выделяемые из масляных фракций и имеющие в основном состав С20—С33.

Ц е р е з и н ы выделяют из остатков от перегонки нефти и из горючего минерала озокерита (или, как его еще называют, земляного воска, горного воска). Церезины (С36—С55) являются более высокомолекулярными веществами и имеют более высокую температуру плавления, чем парафины.

Обычно нефтяные парафины представляют собой смесь углеводородов нормального строения с примесью (до 36%) изопарафинов, а церезины — смесь высокомолекулярных углеводородов изостроения с примесью н-парафинов.

Н а ф т е н о в ы е у г л е в о д о р о д ы (циклопарафины) представлены в нефти только моно- и полициклическими углеводородами с пятью или шестью атомами углерода в цикле. Кроме циклопентана и циклогексана присутствуют также их алкилзамещенные. Так, из бензиновой фракции одной из нефтей было выделено и идентифицировано 38 таких соединений, в том числе 1,1-диметилциклопентан, 1,3-диметилциклопентап, этилциклогексан, 1,2,4-триметилциклогексан и др.

А р о м а т и ч е с к и е у г л е в о д о р о д ы встречаются практически во всех нефтях. Из бензиновых фракций выделено и идентифицировано более 20 ароматических углеводородов: бензол, толуол, ксилолы, этилбензол, изопропилбензол, триметилбензолы и др.

Из более высококипящих фракций выделены нафталин и его моно- и диметилзамещенные. В масляных фракциях ароматические углеводороды представлены производными с двумя и тремя кольцами в молекуле.

 

Ф у н к ц и о н а л ь н ы е п р о и з в о д н ы е углеводородов также входят в состав органической части нефти, но в весьма незначительных количествах. Содержание кислородсодержащих соединений колеблется от 0,1 до 1,0% и в очень редких случаях (например, Грозненская безпарафиновая нефть) достигает 5% (масс.), содержание серосодержащих соединений колеблется от 0,4 до 6,0%. Меньше всего в нефтях содержится азотсодержащих соединений—0,001—0,3%, в редких случаях 2,0% и более.

Н а ф т е н о в ы е к и с л о т ы. Установлено, что более 90% кислорода, содержащегося в нефти, входит в состав смолистых веществ: нафтеновых и алифатических кислот и фенолов.

С е р о - и а з о т с о д е р ж а щ и е соединения. Присутствие серосодержащих соединений в нефтях является нежелательным главным образом потому, что сера элементарная и связанная, попадая в различные нефтяные фракции, при дальнейшей их каталитической переработке вызывает быстрое отравление катализатора. Кроме того, серосодержащие соединения вызывают сильную коррозию аппаратуры. Из нефти был выделен и идентифицирован ряд серосодержащих органических соединений — производных парафинов, алкенов и ароматических углеводородов:

Большинство серосодержащих соединений термически неустойчивы и уже при простой перегонке нефти разлагаются с выделением сероводорода. Основная масса серосодержащих соединений (до 80%) концентрируется в высококипящих фракциях нефти.

Содержание азота в нефтях чрезвычайно мало. Часть азотсодержащих соединений нефти обладает основными свойствами и может быть удалена экстракцией диоксидом серы или минеральными кислотами. Из азотсодержащих соединений основного характера из нефти были выделены, например

а также моно-, ди- и триметилзамещенные пиридина и азосодержащие соединения невыясненного строения с общей формулой СnН 2 n- 7 N.

Почти во всех нефтяных фракциях обнаружены и другие сложные вещества, содержащие азот, например порфирины. Азотсодержащие соединения нефти ввиду их незначительного количества практического значения не имеют.

А с ф а л ь т о-с м о л и с т ы е в е щ е с т в а — особая группа веществ, входящих в состав нефтей. Они представляют собой высокомолекулярные органические соединения невыясненного строения, в состав которых входят углерод, водород, кислород, сера и азот. При перегонке нефти они концентрируются главным образом в гудронах, но попадают и в некоторые дистиллятные фракции (кроме бензиновых), вследствие чего последние приобретают окраску. Асфальто-смолистые вещества в основном являются нейтральными, и лишь незначительная их часть имеет кислые свойства. В отечественных нефтях содержание асфальто-смолистых веществ колеблется от 1 до 40%, причем наибольшее их количество содержится в тяжелых нефтях, богатых ароматическими углеводородами.

Различные составы и свойства нефтей отражены в различных видах классификации нефтей.

Виды классификации нефтей.

Для химика-органика наибольший интерес представляет химическая классификация. В зависимости от преобладающего содержания углеводородов того или иного класса А. Ф. Добрянским было предложено классифицировать нефти по углеводородному составу в зависимости от преобладающего содержанием углеводородов того или иного класса: М—метановых (парафинов нормального и изостроения), Н — нафтенов (моно- и полициклических углеводородовс пятью- и шестьючленными кольцами), А—ароматических углеводородов.

Согласно технологической классификации (по ГОСТ 912—66) по содержанию серы нефти делятся на малосернистые (<0,5%), сернистые (0,51—2,0%) и высокосернистые (>2,0%); по содержанию парафинов—на малопарафинистые (<1,5%), парафинистые (1,5—6,0%) и высокопарафинистые (>6,0%). Серосодержащие соединения, присутствующие в нефтях, отравляют катализаторы (за исключением специальных серосодержащих катализаторов). Поэтому перед использованием нефтяных фракций в качестве сырья для различных каталитических процессов серосодержащие соединения необходимо удалять.

Следует отметить, что до настоящего времени нет единой международной классификации нефтей. В России с 1991 г. действует технологическая классификация. Согласно ей нефть подразделяют:

1.на три класса (I - III) по содержанию серы;

2. три типа по содержанию фракций, перегоняющихся до 350°С (T1-T3);

3. четыре группы по содержанию базовых масел (М14);

4. четыре подгруппы по качеству масел, оцениваемому индексом вязкости (И14);

5. три вида по содержанию парафинов (П13).

Используя эту классификацию, для любой промышленной нефти, можно составить шифр. Например, Жирновская нефть может быть описана шифром II T2 М2 И1 П2 т.е. по шифру можно составить представлении о наиболее рациональных схемах переработки данной нефти и обосновать необходимость в процессах облагораживания нефтепродуктов.

(существует и другая классификация нефти см. лекции Е.И.Филимоновой)


Поделиться с друзьями:

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.016 с.