- •В. Р. Зайлалова учебное пособие по курсу «химия нефти и газа»
- •Введение
- •1. Происхождение нефти
- •2. Элементарный состав нефти
- •3. Фракционный состав нефти
- •3.1. Детонационная стойкость горючего
- •3.2. Переработка углеводородного сырья
- •3.2.1. Переработка каменного угля
- •3.2.2. Перспективы развития энергетики
- •4. Групповой углеводородный состав нефти. Классификация нефти
- •5. Молекулярный вес
- •6. Физические свойства нефти
- •6.1. Плотность
- •6.2. Вязкость
- •6.3. Температурные переходы и агрегатные превращения
- •6.4. Тепловые свойства
- •6.5. Оптические свойства
- •6.6. Электрические свойства
- •7. Фазовое равновесие в системе «нефть — газ»
- •8. Классификация углеводородов
- •8.1. Предельные (насыщенные) углеводороды. Алканы (парафины)
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •8.2. Предельные углеводороды. Циклоалканы
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •8.3. Непредельные (ненасыщенные) углеводороды. Алкены (этиленовые углеводороды)
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •8.4. Непредельные углеводороды. Алкадиены
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •8.5. Непредельные углеводороды. Алкины (ацетиленовые углеводороды)
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •8.6. Ароматические углеводороды. Бензол и его гомологи
- •Химические свойства
- •Свойства бензола
- •Свойства гомологов бензола
- •Способы получения
- •9. Неуглеводородные соединения нефти
- •9.1. Кислородные соединения
- •Азотистые соединения
- •Сернистые соединения
- •10. Смолистые вещества
- •11. Минеральные компоненты нефти
- •12. Методы выделения компонентов
- •12.1. Перегонка
- •12.2 Азеотропная и экстрактивная ректификация, экстракция, абсорбция
- •И селективность растворителей при 60°с
- •12.3. Адсорбция
- •12.4. Кристаллизация
- •12.5. Диффузионные методы разделения углеводородов
- •13. Природные и попутные газы. Применение газа
- •13.1 Природные газы
- •Попутные (нефтяные) газы
- •Применение газа
- •Термические превращения углеводородов нефти
- •14.1. Термодинамика процесса
- •14.2. Кинетика и механизм процесса
- •Энергия связи с—с, кДж/моль: 335; 322; 314; 310; 314; 322; 335
- •14.3. Термические превращения углеводородов в газовой фазе
- •Превращения алканов
- •14.3.2. Превращения циклоалканов
- •14.3.3. Превращения алкенов
- •Суммарную реакцию можно записать уравнением:
- •14.3.4. Превращения алкадиенов и алкинов
- •14.3.5. Превращения аренов
- •15. Термокаталитические превращения
- •15.1. Механизм действия катализаторов окислительно-восстановительного типа
- •15.2. Кислотный катализ
- •15.3. Реакции карбкатионов
- •15.4. Каталитический крекинг
- •15.4.1. Превращения алканов
- •15.4.2. Превращение циклоалканов
- •15.4.3. Превращение алкенов
- •15.4.4. Превращение аренов
- •15.4.5. Катализаторы каталитического крекинга
- •15.4.6. Каталитический крекинг в промышленности
- •15.5. Каталитический риформинг
- •15.5.1. Химические основы процесса
- •15.5.2. Катализаторы риформинга
- •15.5.3. Каталитический риформинг в промышленности
- •16. Гидрогенизация в нефтепереработке
- •16.1. Классификация процессов
- •16.2. Классификация каталитических реакций с водородом
- •16.3. Термодинамика и катализаторы гидрирования
- •Список литературы
- •Содержание
4. Групповой углеводородный состав нефти. Классификация нефти
Групповой углеводородный состав нефти позволяет решить вопрос о типе нефти по преобладанию в ней тех или иных углеводородных классов (групп). При определении группового состава обычно имеются в виду три основных класса углеводородов: метановые, или парафиновые (алканы), полиметиленовые, или нафтеновые (циклоалканы), и ароматические. Поскольку в состав нефти входит громадное число компонентов, то чаще определяют групповой состав каждой фракции нефти, но при этом необходимо учитывать, что групповой состав меняется от фракции к фракции.
Принцип, положенный в основу классификации нефтей, должен учитывать их характерные особенности, позволяющие проводить различие между ними. Так, в основу классификации, разработанной акад. С. С. Наметкиным, положено содержание в нефти главного компонента (составляющего не менее 50%). Соответственно этому выделяется три типа нефтей: метановые (М), нафтеновые (Н), ароматические (А). Большое значение имеет также содержание дополнительного компонента (составляющего не менее 25%), который придает нефти дополнительные специфические свойства. Таким образом, можно наметить еще четыре типа нефтей (в названии основной компонент занимает первое место, т. е. буквенные обозначения расположены в порядке убывания содержания соответствующих углеводородных групп): метано-нафтеновые (МН), нафтено-метановые (НМ), ароматическо-нафтеновые (АН), нафтено-ароматические (НА).
Наконец, может быть случай, когда все три основных компонента представлены приблизительно в равных количествах: метано-нафтено-ароматические (МНА).
Нефти первых трех типов встречаются редко. Из них наиболее распространены нафтеновые нефти (эмбинские, некоторые бакинские). Нефти метанового типа в СНГ не встречаются. Нефть, наиболее близкая к третьему, ароматическому типу, в СНГ имеется в месторождении Чусовские городки, однако из-за довольно высокого содержания нафтеновых углеводородов, наряду с ароматическими, ее скорее следует отнести к ароматическо-нафтеновому типу (АН). В большинстве же нефти относятся к перечисленным выше смешанным типам. Примером метано-нафтено-ароматического типа может служить майкопская нефть.
Следует еще раз подчеркнуть некоторую условность такой классификации нефтей. Количественное определение углеводородов различных классов проводится не сразу во всей нефти, а в отдельных ее погонах. Довольно часто при переходе от низших погонов к высшим отнесение нефти к тому или иному типу может измениться. Приведем пример: грозненская парафинистая нефть при классификации по погонам, выкипающим до 300°С, имеет ярко выраженный метано-нафтеновый характер, а в погонах, выкипающих выше 300°С, нафтены уже преобладают над парафинами (нафтено-метановый тип).
Помимо химической классификации нефтей существует также технологическая классификация, предусматривающая деление нефтей на типы, существенно различающиеся по технологии их переработки. Это определяется, например, содержанием твердого парафина, серы, масел и др.
По содержанию парафина (% масс.): |
По содержанию серы (% масс.): |
Малопарафиновые . . . . . .менее 1,5 |
Малосернистые . . . . . . . менее 0,5 |
Парафиновые . . . . . . . . . .1,5–6,0 |
Сернистые . . . . . . . . . . .0,51–2,0 |
Высокопарафиновые . . . . .более 6,0 |
Высокосернистые . . . . . . более 2,0 |
По содержанию фракций, выкипающих до 350°С, и масел | |
Выход фракций до 350°С (% масс.): |
Содержание масел (% масс.): |
Менее 30 |
Менее 15 |
30–35 |
15–20 |
Более 45 |
Более 20 |