- •В.В. Васильев, е.В. Саламатова основы химии нефти
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Тема 1. Общие свойства и классификация нефтей
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. Происхождение нефти
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 3. Основные физико-химические свойства и технические характеристики нефти и нефтепродуктов
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 4. Нефть как многокомпонентная система
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 5. Алканы нефти
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 6. ЦиклоАлканы нефти
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 7. Арены и гибридные углеводороды
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 8. Гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти
- •1 Фенол, 2-4 крезолы, 5-8 ксиленолы.
- •Контрольные вопросы.
- •Заключение
- •Список литературы
- •Терминологический словарь
- •4. Содержание дисциплины
1 Фенол, 2-4 крезолы, 5-8 ксиленолы.
Нейтральные соединения. К нейтральным соединениям относятся кетоны, эфиры, фураны. В Бензиновых фракциях некоторых нефтей обнаружен ряд метилалкилкетонов. В средних и и высококипящих фракциях идентифицированы циклические и ароматические кетоны.
1- Метилалкилкетон, 2 - флуоренон, 3- алкилдигидробензофуран, 4 – сложный эфир.
Из всех кислородсодержащих соединений промышленное значение имеют только нафтеновые кислоты. Так как эти кислоты и их соли обладают хорошими поверхностными свойствами, их используют как моющие и чистящие вещества. Натриевые соли нафтеновых кислот применяют в качестве эмульгаторов, а кальциевые как загустители консистентных смазок.
Азотсодержащие соединения. Содержание азота в нефтях редко доходит до 1.7%, обычно концентрация азота не превышает 1%. При этом большая часть азотсодержащих соединений находится в высококипящих фракциях. Азотистые соединения принято делить на азотистые основания и нейтральные азотистые соединения.
Азотистые основания относительно легко выделяются из нефти минеральными кислотами. В нефтяных фракциях идентифицировано более 50 азотистых оснований. К азотистым основаниям относят алкилпиридины, аклилхинолины, производные анилина.
1- Алкиланилин, 2-алкилпиридин, 3-алкилхинолин, 4-алкилакридин.
Нейтральные азотистые соединения. К нейтральным азотистым соединениям относят производные пиррола и амиды кислот. Основная часть нейтральных азотистых соединений в нефтяных фракциях представлена производными индола, карбазола и бензокарбазола.
1 – Алкилиндол, 2- алкилкарбазол, 3- бензоалкилкарбазол.
Кроме перечисленных азотсодержащих соединений в нефтях присутствуют алкилпорфириныновые комплексы, которые содержат атомы металлов.
Амиды кислот к настоящему времени практически не изучены.
Смолисто-асфальтеновые соединения. Они концентрируются в высококипящей части нефти – гудронах и битумах.
Смолы- это вязкие малоподвижные жидкости или аморфные вещества от коричневого до темно-бурого цвета. Смолы растворимы в насыщенных углеводородах. Имеют молекулярную массу от 700 до 1000 а.е.м. Смолы являются лабильными веществами, окисляются кислородом воздуха превращаясь в асфальтены.
Асфальтены – твердые, аморфные вещества темно-бурого или черного цвета. При нагревании до 300оС не плавятся, а переходят в пластичное состояние. Асфальтены не растворяются в парафиновых углеводородах С5-С8. Молекулярная масса асфальтенов около 2000 а.е.м.
Содержание смол в гудроне около 20%, а асфальтенов около10%. В окисленных битума содержанием смол около 30, а асфальтенов около 20%.
Минеральные компоненты нефти. В нефти присутствуют более 60 элементов. Это щелочные и щелочноземельные металлы (литий, натрий, калий, барий, кальций магний), металлы группы меди, группы бора, подгруппы ванадия, металлы переменной валентности(молибден, кобальт, вольфрам, и др). Кроме того, в нефти содержатся кремний, фосфор, мышьяк, галогены и др. Общее содержание микропримесей элементов в нефтях составляет от 0.01 до 2.50%.
Наиболее значимыми примесями являются ванадий и никель. Их содержание в нефтях составляет 0.0002 до 0.02%.