1.5. Добыча природных газов

Газ, как и нефть, извлекают из недр бурением скважин. Обычно разработку газовой скважины ведут 15 – 20 лет при коэффициенте извлечения 80 – 90 %. Как и в случае с нефтью, перед транспортировкой из газа удаляют механические примеси, воду, а также тяжелые углеводороды и сернистые соединения. Некоторые месторождения природных газов содер­жат значительные количества благородного газа аргона, который также извлекают из природного газа перед транспортировкой. Транспортируют газ исключительно трубопроводным транспортом под большим давлением.

Контрольные вопросы

1. Изложите историю нефтепереработки.

2. Какие гипотезы происхождения нефти Вам известны? Изложите их суть.

3. Назовите главные нефтедобывающие страны и месторождения нефти.

4. Назовите основные газодобывающие страны мира и месторождения газа.

5. Изложите методы добычи нефти и природного газа.

ТЕМА 2.

Состав нефти и нефтепродуктов

2.1. Элементный состав нефти

Поскольку основными соединениями, которые входят в состав нефти, являются углеводороды, то главные химические элементы нефти – это углерод и водород. На долю первого приходится 83–87 % массы нефти, второго – 11,5–14 %. Кроме того, в небольших количествах нефть содержит серу (до 8 % и более), азот (до 1,7 %), кислород (0,1–3,6 %), а также мышьяк и другие неметаллы и ряд металлов, среди которых наиболее представлены в нефти ванадий и никель.

Следует отметить, что среди других горючих ископаемых нефть содержит наибольшее количество углерода. Сравнительные данные об элементном составе горючих ископаемых приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Элементный состав горючих ископаемых

Наименование	Содержание элементов, % масс.
	углерод	водород	другие элементы
Нефть Балаханская (Баку) Усть-Балыкская (Западная Сибирь)	87,4	12,5	0,1
	84,95	12,5	2,55
Уголь каменный (Донбасс) бурый (Подмосковье)
	81,3	5,2	13,5
	74,8	5,1	20,1
Горючие сланцы (Эстония)	76,6	9,2	14,2
Торф сухой (Подмосковье)	57,7	6,1	36,1

Соотношение углерода и водорода (С/Н) может характеризовать структурно-групповой состав органической массы топлива. Для различных нефтей это соотношение колеблется в пределах 6–8. Чем выше значение С/Н, тем больше в нефти ароматических углеводородов. Другие элементы представлены в нефтях в основном в виде гетероциклических и металло­органических соединений.

2.2. Химический состав нефти

2.2.1. Углеводороды, как известно, составляют основу нефти. В нефтях они представлены алканами, циклоалканами, аренами и гибридными углеводородами (циклоалканоаренами). В редких случаях в малых количествах в нефти могут находиться алкены (Пенсильванская нефть, некоторые нефти бакинских месторождений). При этом соотношение этих углеводородов в нефтях различных месторождений может меняться в широких пределах.

2.2.2. Сернистые соединения встречаются практически во всех нефтях. 70 – 90 % этих веществ концентрируются в остатках – в мазутах и гудронах. Сера содержится в меркаптанах, алифатических сульфидах, моноцикли­ческих сульфидах, производных тиофена, полициклических сернистых соединениях.

2.2.3. Кислородные соединения представлены в нефтях кислотами, фенолами, спиртами, кетонами и эфирами. Они сосредоточены практически полностью в высококипящих фракциях. Нефтяные кислоты – это в основном циклопентан- и циклогексанкарбоновые нафтеновые кислоты. Отмечено также присутствие алифатических кислот с числом углеродных атомов до 21. Доля нефтяных кислот в бакинских и эмбенских нефтях составляет 0,8–1,7 %. Фенолы в нефти содержатся в количествах от 0,01 до 0,05 %.

2.2.4. Азотистые соединения делятся на основные и нейтральные. Основные представляют собой гетероциклические вещества, содержащие в кольце атом азота, например производные пиридина. Нейтральные соединения – это производные пиррола, индола и карбазола. По массе азотистые соединения в нефтях могут составлять до 3 % и больше.

Кроме перечисленных соединений, в нефтях могут содержаться вещества, включающие одновременно два или более гетероатомов.

Отдельной группой представлены в нефтях металлорганические соединения. Их доля в нефти не превышает тысячных долей процента.