II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов. Молекулярный состав нефти


Молекулярный и атомный состав нефтей

из "Геохимия нефтей Западной Сибири"

При геохимической интерпретации материалов по н-алканам обычно используют их общее содержание в нефти, соотношение гомологов с нечетным и четным числом атомов С в молекуле (нч/ч), характер кривой молекулярно-массового распределения, соотношение содержания высших и низших гомологов. Для объяснения наблюдаемых различий привлекают разные факторы влияние степени катагенеза и типа ОВ, неодинаковую термическую устойчивость и температуру плавления соединений в зависимости от длины углеводородной цепи, действие механизма образования алканов (термический или каталитический крекинг), возможность новообразования в залежи нефти из асфальто-смолистых веществ, процессы биодеградации и конденсатообразования. [c.6] Молекулярно-массовое распределение алканов нефтей Уренгойского месторождения. [c.7] Таким образом, существующие теоретические представления не всегда позволяют объяснить закономерности изменения состава н ал-канов. Вероятно, помимо перечисленных имеются дополнительные факторы, оказывающие значительное влияние на состав н-алканов, К их рассмотрению мы вернемся после анализа состава изопреноидных нефтей. [c.9] Не будет преувеличения сказать, что обнаружение изопреноидных УВ в каустобиолитах и рассеянном ОВ - одно из выдающихся открытий в органической геохимии за последние 20 лет. Его по праву можно поставить в один ряд с открытием А. Трейбсом порфиринов. [c.9] Рассмотрение необходимо начать с третьей группы, так как от них в значительной мере зависят две первые. [c.10] В практике геохимических исследований наиболее часто используют отношение п/ф, в частности в качестве параметра для установления генетической общности пар нефть-нефть или нефть-нефтематерин-ская порода . При этом неясно, где провести черту свой—чужой . Должны ли при этом пары отличаться друг от друга на 10-15 % или на 2— 3 вд., или различаться в несколько раз Чтобы ответить на этот вопрос, нужно прежде всего знать, насколько широко варьирует отно1иение п/ф в пределах одной залежи, а также погрешность метода. [c.10] В проведенных автором в 1985 г. экспериментах было установлено, что относительная ошибка определения различных параметров состава изопреноидов не превышает 5 %. Однако из-за плохого качества хроматографической колонки или неоптимальных условий анализа результаты могут различаться в несколько раз. [c.10] В разных пробах из одной залежи значения п/ф различаются в 1,5 раза, но не более чем в 2 раза. Полученные результаты показывают, что в пределах залежи нет однонаправленного изменения физико-химических свойств и величины п/ф. Вероятно, ни один из факторов, оказывающих влияние на физико-химический состав нефти, в залежах не сказывается на величине п/ф. [c.10] Вторая группа факторов (кинетические) — самая большая и вызывает наибольшее число вопросов при интерпретации геохимической информации по составу изопреноидов. Необходимо сразу отметить, что ответы на них в одних случаях довольно просты, так как легко проверяются экспериментально, в других - отнюдь не так очевидны. [c.10] Многочисленными экспериментами было показано, что миграционные процессы не могут оказать влияние на величину отношения п/ф. Из литературных данных по многим регионам известно, что конденсаты и легкие нефти часто имеют повышенные значения п/ф. Эго обстоятельство может навести на мысль, что именно процессы конденсатообразования приводят к увеличению отношения. [c.10] Из табл. 1 видно, что однонаправленного изменения физико-химических свойств и величины п/ф не обнаруживается. Образцы с близкими физико-химическими свойствами имеют разные значения п/ф, как низкие, так и высокие. [c.10] Вопрос о влиянии катагенеза на состав изопреноидных алканов, так же чак и -алканов, — один из самых сложных в геохимии насыщенных УВ. [c.12] Неоднократно обсуждался вопрос об изменении состава изопреноидов из-за разной термической устойчивости высших и низших гомологов, в том числе фитана и пристана. В экспериментах Г.И. Сафоновой по моделированию процессов катагенеза нефтей было прямо отмечено, что происходящие изменения не затрагивают величину отношения п/ф 32]. Ал.А. Петров [25] приводит результаты анализа продуктов, образовавшихся в ходе термической деструкции асфальтенов. При крекинге асфальтенов (350 °С) выход УВ достигал 5-10 %. Ал.А. Петров отмечает качественное сохранение отношения п/ф при небольшой степени деструкции асфальтенов. Но даже если новообразованные УВ будут иметь иное отношение п/ф и если допустить возможность полного разложения содержащихся в нефти, например, 5 % асфальтенов (это почти на порядок больше, чем в среднем по нефтям Западной Сибири), то все равно количество новообразованных УВ будет недостаточным для того, чтобы существенно изменить величину п/ф исходной нефти. [c.12] Кроме смол и асфальтенов, новообразование изопреноидов в принципе может произойти вследствие деструкции высокомолекулярных УВ, имеющих изопреноидные цепи. Наличие таких соединений было подтверждено А.Я. Куклинским, Ал.А. Петровым и др. Вполне возможно, что при этом их п/ф также отличается от п/ф исходной нефти. [c.14] Для проверки этого предположения нами были выполнены специальные эксперименты. С этой целью из нефти Федоровского месторождения (скв. 123, глубина 1872-1876 м, пласт АС ), не содержащей н-алка-нов, были удалены смолы и асфальтены, а оставшиеся УВ подверглись нагреву при разной температуре. Опыты показали, что в ходе нагрева закономерного изменения отношения п/ф не наблюдалось. По законам термодинамики с ужесточением условий происходит смещение максимума на хроматограмме в низкомолекулярную область. При самых жестких режимах (температура свыше 450 °С) фитан и пристан полностью разрушаются с образованием газа и легких бензиновых УВ. Следовательно, разница в термической устойчивости фитана и пристана, а также их новобразование из высокомолекулярных УВ также не приводят к существенному изменению величины п/ф. [c.14] Вероятно, отмеченные в опытах по термической деструкции отбен-зиненной нефти [25] незначительные изменения величины п/ф являются результатом вклада трех разных составляющих нефти асфальтенов, смол и УВ. Изменения эти, как правило, укладываются в диапазон колебаний величины п/ф в пределах залежи. [c.14] Вассоевич отмечал, что нефть как природный минерал поли-хрона и полистадийна. Логично предположить, что состав нефти (в том числе изопреноидный) на разных стадиях генерации будет различен. [c.14] Еще в первых работах по изопреноидным УВ была отмечена прямая связь между ними и их предшественниками в исходном органическом материале. В качестве источника изопреноидных УВ предлагались 3-ка-ротен и изопреноидные кислоты. Однако подавляющее число исследователей полагает, что основной источник нефтяных изопреноидных УВ — непредельный спирт фитол, входящий в состав молекулы хлорофилла а . [c.14]

Вернуться к основной статье

chem21.info

II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов

Химический состав органических веществ

  СОДЕРЖАНИЕ, %
С Н О
Клетчатка 6,5 49,5
Древесина 6,0
Торф
Бурый уголь
Каменный уголь
Сапропель 7,2 37,8
Горючие сланцы 7,5 32,5
Сапропелит
Нефть
Асфальт

 

Как видно из таблицы нефть по своему элементарному составу близка к другим полезным ископаемым органического происхождения. Это предполагает единый источник их образования. Содержание углерода в нефтях колеблется в пределах 79,5-87,5%, в газах – от 42 до 78%. Водород содержится в нефтях в количестве 11-14%, в газах – 14-24%. Отношение углерода к водороду колеблется в нефтях в пределах 6-8, в газах – 3-4,3. В газах некоторых месторождений содержится свободный водород, азот, углекислый газ. Сера в нефтях присутствует в свободном, либо в связанном состоянии. Связанная сера находится в виде сероводорода, либо входит в состав высокомолекулярных органических соединений. Содержание ее в нефтях иногда достигает 7-8%.

Кислород в нефтях присутствует в виде кислородных соединений нафтеновых кислот, фенолов и смолистых веществ, в газах встречается главным образом в составе углекислого газа. Содержание углекислого газа в природных газах изменяется от нуля до 100%. Содержание азота в нефтях не превышает 1%. Основная масса его находится в смолах. В газах азот находится в свободном виде, в них его содержание колеблется в широких пределах – от нуля до почти чисто азотных газов.

Количество гелия в газах обычно не более 1-2% (редко до 10%), аргона – менее 1%, лишь иногда достигает 2%.

В золе нефтей обнаружено много других элементов в небольших количествах: кремний, алюминий, железо, кальций, магний, ванадий, никель, медь, стронций, барий, марганец, хром, кобальт и др.

Нефти различаются по содержанию изотопов углерода, водорода, кислорода, серы и азота. Известно, что ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Масса протона близка к массе атома водорода, заряд его равен заряду электрона, но противоположен по знаку. Количество протонов в ядре равно количеству электронов в атоме. Нейтрон электрически нейтрален, масса его несколько больше массы протона. Атомы элемента, имеющие одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Углерод имеет три изотопа: с массовыми числами 12, 13, 14 – 12С, 13С, 14С, из них последний радиоактивный. Он ассимилируется живыми организмами из атмосферы. Водород имеет три изотопа: 1Н – протий, 2Н – дейтерий, 3Н – тритий, из них тритий радиоактивный. Кислород имеет три изотопа: 16О, 17О, 18О. Сера имеет четыре изотопа: 32S, 33S, 34S, 36S. Азот имеет два стабильных изотопа: 14N, 15N. Наибольшее содержание в нефтях имеют легкие изотопы С, О, S, N, а из изотопов водорода – дейтерий.

 

 

Основными компонентами газа газовых месторождений являются метан и его гомологи: этан, пропан, бутан, пентан, гексан. Общая их формула Сnh3n+2. Среди гомологов метана обычно преобладает этан, затем пропан. Газ, богатый этаном, пропаном, бутаном, пентаном называется жирным. Неуглеводородные компоненты газа представлены обычно азотом и углекислым газом, примесью сероводорода. В незначительных количествах присутствуют благородные газы – гелий и аргон. Содержание азота в газах достигает до 50%, углекислого газа — до 100%, сероводорода – до 6%, гелия – до 10%, аргона – до 2%.

Нефть представляет собой смесь трех основных групп углеводородов: метановых (парафиновых, алкановых), нафтеновых (циклановых), ароматических (ареновых).

Метановые углеводороды — полностью насыщенные соединения, не способные к реакциям присоединения. Общая их формула Сnh3n+2. Они могут иметь нормальное строение в виде неразветвленных цепей или изостроение в виде разветвленных цепей.

Нормальное строение: Ch4-Ch3-Ch3-Ch4

 

Изостроение: Ch4-CH-Ch4

|

Ch4

Простейшие члены содержащие в молекуле от одного до пяти атомов углерода при нормальной температуре являются газами. К газам относятся: Ch5 — метан, C2H6 – этан, C3H8 – пропан, C4h20 – бутан, C5h22 – пентан. Углеводороды, содержащие от 6 до 20 атомов углерода в молекуле, являются жидкими. Высокомолекулярные алканы имеют твердое состояние, называются парафинами.

Нафтеновые углеводороды – непредельные, циклические*соединения, углеводородные цепи которых замкнуты в пяти и шестичленные кольца. Общая их формула Сnh3n. Содержание водорода в них меньше, чем в метановых углеводородах.

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

 

СН2 СН2 СН2 СН2

 

В нафтеновой группе могут быть одно, два или более колец. К ним могут присоединяться цепочки метанового строения – алкильные группы. Особенностью нафтеновых углеводородов и их производных является способность к изомеризации, т.е. к образованию разветвленных цепей. Под влиянием каталитических процессов системы из шестичленных циклов легко переходит в пятичленные. В легких фракциях нафтеновых нефтей преобладают производные циклогегсана, в более тяжелых – полициклические углеводороды. Углеводородные соединения, в молекулах которых присутствует более 20 атомов углерода представляют собой твердые вещества – битумы.

Ароматические углеводороды имеют общую формулу Сnh3n-6. Основой их строения являются бензольные кольца. Эти соединения обладают повышенной неустойчивостью и химической активностью по сравнению с метановыми и нафтеновыми углеводородами, высокой растворяющей способностью. Такие свойства обусловлены наличием в ядре двойных связей, одна из которых может стать свободной и присоединить другие молекулы. Моноциклические арены – премущественно гомологи бензола с недлинными боковыми цепями.

СН СН2 СН2

СН СН СН2 С СН

½½ ½ ½ ½½ ½

СН СН СН2 С СН

СН СН2 СН

Среди полициклических ароматических углеводородов преобладают нафталин и его гомологи. Это уже не нефть, а битумы, с высоким молекулярным весом.

В нефтях и газах содержатся соединения, в молекулах которых помимо углеводородных радикалов входят атомы серы, азота и кислорода. Содержание метановых углеводородов в нефтях различных типов составляет 25 — 70%, нафтеновых – 15 — 75%, ароматических — до 35%. По Дж.Ханту (1987) в "типичной" нефти, имеющей плотность 850 кг/м3 содержание метановых углеводородов составляет 25%, нафтеновых – 50%, ароматических – 17%, смол и асфальтенов – 8%.

 

refac.ru

II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов

Количество просмотров публикации II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов - 56

Химический состав органических веществ

  СОДЕРЖАНИЕ, %
С Н О
Клетчатка 6,5 49,5
Древесина 6,0
Торф
Бурый уголь
Каменный уголь
Сапропель 7,2 37,8
Горючие сланцы 7,5 32,5
Сапропелит
Нефть
Асфальт

Как видно из таблицы нефть по своему элементарному составу близка к другим полезным ископаемым органического происхождения. Это предполагает единый источник их образования. Содержание углерода в нефтях колеблется в пределах 79,5-87,5%, в газах – от 42 до 78%. Водород содержится в нефтях в количестве 11-14%, в газах – 14-24%. Отношение углерода к водороду колеблется в нефтях в пределах 6-8, в газах – 3-4,3. В газах некоторых месторождений содержится свободный водород, азот, углекислый газ. Сера в нефтях присутствует в свободном, либо в связанном состоянии. Связанная сера находится в виде сероводорода, либо входит в состав высокомолекулярных органических соединœений. Содержание ее в нефтях иногда достигает 7-8%.

Кислород в нефтях присутствует в виде кислородных соединœений нафтеновых кислот, фенолов и смолистых веществ, в газах встречается главным образом в составе углекислого газа. Содержание углекислого газа в природных газах изменяется от нуля до 100%. Содержание азота в нефтях не превышает 1%. Основная масса его находится в смолах. В газах азот находится в свободном виде, в них его содержание колеблется в широких пределах – от нуля до почти чисто азотных газов.

Количество гелия в газах обычно не более 1-2% (редко до 10%), аргона – менее 1%, лишь иногда достигает 2%.

В золе нефтей обнаружено много других элементов в небольших количествах: кремний, алюминий, желœезо, кальций, магний, ванадий, никель, медь, стронций, барий, марганец, хром, кобальт и др.

Нефти различаются по содержанию изотопов углерода, водорода, кислорода, серы и азота. Известно, что ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Масса протона близка к массе атома водорода, заряд его равен заряду электрона, но противоположен по знаку. Количество протонов в ядре равно количеству электронов в атоме. Нейтрон электрически нейтрален, масса его несколько больше массы протона. Атомы элемента͵ имеющие одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Углерод имеет три изотопа: с массовыми числами 12, 13, 14 – 12С, 13С, 14С, из них последний радиоактивный. Он ассимилируется живыми организмами из атмосферы. Водород имеет три изотопа: 1Н – протий, 2Н – дейтерий, 3Н – тритий, из них тритий радиоактивный. Кислород имеет три изотопа: 16О, 17О, 18О. Сера имеет четыре изотопа: 32S, 33S, 34S, 36S. Азот имеет два стабильных изотопа: 14N, 15N. Наибольшее содержание в нефтях имеют легкие изотопы С, О, S, N, а из изотопов водорода – дейтерий.

Основными компонентами газа газовых месторождений являются метан и его гомологи: этан, пропан, бутан, пентан, гексан. Общая их формула Сnh3n+2. Среди гомологов метана обычно преобладает этан, затем пропан. Газ, богатый этаном, пропаном, бутаном, пентаном принято называть жирным. Неуглеводородные компоненты газа представлены обычно азотом и углекислым газом, примесью сероводорода. В незначительных количествах присутствуют благородные газы – гелий и аргон. Содержание азота в газах достигает до 50%, углекислого газа - до 100%, сероводорода – до 6%, гелия – до 10%, аргона – до 2%.

Нефть представляет собой смесь трех базовых групп углеводородов: метановых (парафиновых, алкановых), нафтеновых (циклановых), ароматических (ареновых).

Метановые углеводороды - полностью насыщенные соединœения, не способные к реакциям присоединœения. Общая их формула Сnh3n+2. Οʜᴎ могут иметь нормальное строение в виде неразветвленных цепей или изостроение в виде разветвленных цепей.

Нормальное строение: Ch4-Ch3-Ch3-Ch4

Изостроение: Ch4-CH-Ch4

|

Ch4

Простейшие члены содержащие в молекуле от одного до пяти атомов углерода при нормальной температуре являются газами. К газам относятся: Ch5 - метан, C2H6 – этан, C3H8 – пропан, C4h20 – бутан, C5h22 – пентан. Углеводороды, содержащие от 6 до 20 атомов углерода в молекуле, являются жидкими. Высокомолекулярные алканы имеют твердое состояние, называются парафинами.

Нафтеновые углеводороды – непредельные, циклические*соединœения, углеводородные цепи которых замкнуты в пяти и шестичленные кольца. Общая их формула Сnh3n. Содержание водорода в них меньше, чем в метановых углеводородах.

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

СН2 СН2 СН2 СН2

В нафтеновой группе бывают одно, два или более колец. К ним могут присоединяться цепочки метанового строения – алкильные группы. Особенностью нафтеновых углеводородов и их производных является способность к изомеризации, ᴛ.ᴇ. к образованию разветвленных цепей. Под влиянием каталитических процессов системы из шестичленных циклов легко переходит в пятичленные. В легких фракциях нафтеновых нефтей преобладают производные циклогегсана, в более тяжелых – полициклические углеводороды. Углеводородные соединœения, в молекулах которых присутствует более 20 атомов углерода представляют из себятвердые вещества – битумы.

Ароматические углеводороды имеют общую формулу Сnh3n-6. Основой их строения являются бензольные кольца. Эти соединœения обладают повышенной неустойчивостью и химической активностью по сравнению с метановыми и нафтеновыми углеводородами, высокой растворяющей способностью. Такие свойства обусловлены наличием в ядре двойных связей, одна из которых может стать свободной и присоединить другие молекулы. Моноциклические арены – премущественно гомологи бензола с недлинными боковыми цепями.

СН СН2 СН2

СН СН СН2 С СН

½½ ½ ½ ½½ ½

СН СН СН2 С СН

СН СН2 СН

Среди полициклических ароматических углеводородов преобладают нафталин и его гомологи. Это уже не нефть, а битумы, с высоким молекулярным весом.

В нефтях и газах содержатся соединœения, в молекулах которых помимо углеводородных радикалов входят атомы серы, азота и кислорода. Содержание метановых углеводородов в нефтях различных типов составляет 25 - 70%, нафтеновых – 15 - 75%, ароматических - до 35%. По Дж.Ханту (1987) в "типичной" нефти, имеющей плотность 850 кг/м3 содержание метановых углеводородов составляет 25%, нафтеновых – 50%, ароматических – 17%, смол и асфальтенов – 8%.

referatwork.ru

Молекулярный и атомный состав нефтей

    I. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ И АТОМНЫЙ СОСТАВ НЕФТЕЙ [c.6]

    Почти 100 лет назад Бертло [8] впервые установил связь молекулярной рефракции с составом органических соединений. В дальнейшем эта связь исследовалась и использовалась многократно . Важно отмстить, что в основу предложенной закономерности была положена гипотеза о том, что молекулярная рефракция может рассматриваться как сумма атомных рефракций или как сумма связевых рефракций. В применении к неполярным жидкостям, подобным парафиновым и нафтеновым углеводородам, лишенным напряженных кольчатых систем, это положение в первом приближении оказывается справедливым. При смешении подобных соединений не наблюдается существенного изменения межмолеку-лярных взаимодействий, в результате чего удельная рефракция смеси складывается из удельных рефракций компонентов по простой аддитивной схеме. Ватерман с сотрудниками [10] показали, что элементарный состав ряда сполна гидрированных масляных фракций разных нефтей хорошо согласуется со значениями, полученными вычислением из удельных рефракций. [c.37]

    В книге обобщен мэтериал по нефтям Западной Сибири по всем нефтегазоносным районам и продуктивным горизонтам. Автор прежде всего стремился подойти к проблеме комплексно, т.е. рассмотреть на молекулярном и атомном уровнях нефть как единую систему, включающую широкий набор составляющих газов, различных классов углеводородов и гетероатомных соединений. В каждом конкретном случае решалась одна и та же задача выявить факторы, определяющие состав того или иного класса нефтяных соединений, и предложить критерии оценки влияния каждого фактора. Совместное рассмотрение большого массива данных и одновременный учет действия многих факторов возможны лишь при статистической обработке этих показателей. Поэтому большинство результатов приведено в таблицах с указанием коэффициентов корреляции. [c.3]

    В распространении нефтей разного состава в ачимовской толще существуют определенные закономерности. Тяжелые и сернистые нефти тяготеют к центральной части бассейна. К его окраинным частям приурочены газовые и газоконденсатные месторождения (Тевризское, Сузун-ское, Мыльджинское, Геофизическое, Новопортовское и др.). Сопоставление зональности распространения нефтей с распределением современной температуры и палеотемпературы, проведенное Б.П. Ставицким и А.Р. Курчиковым, позволяет исключить влияние катагенеза на состав нефтей. В изменении атомного и молекулярного состава нефтей ачимов-. ской толщи наблюдаются те же закономерности, что и в нефтях юрских [c.164]

    Идея влияния типа ОВ на состав нефтей не нова. Новой является точка зрения автора, что ОВ не следует делить на гумусовое и сапропелевое или морское и неморское, а необходимо прежде всего учитывать глубину его аэробного окисления в процессе фоссилизации. Исключительная роль, которую автор отводит окислению ОВ, обусловлена тем, что суммарные потери исходной биомассы на стадии седиментогенеза и диагенеза по механизму аэробного окисления превышают 90 %. Если принять это положение за основу, то становятся понятными многие закономерности изменения состава нефтей, которые раньше либо не находили своего объяснения, либо трактовались с совершенно иных позиций. Важно то, что однонаправленное влияние типа ОВ прослеживается на разных уровнях, начиная от атомного и молекулярного состава через общий состав нефтей и кончая типом флюидов (нефть, конденсат, газ) и величи-ной их запасов. [c.175]

    Повышение точности измерения массовых чисел при МС высокого разрешения чрезвычайно расширяет возможности анализа. Точные значения масс отдельных изотопов не целочисленны (1Н = 1,00782, = 15,99491, = 14,00307, = 31,97207), за исключением атомов С, масса которых принята за опорную в современной системе выражения атомных масс ( С = 12,0000), поэтому, определяя массу иона с точностью до 10 — 10 а. е. м., можно находить одновременно и его элементный состав. Очевидно, что таким способом можно различить и раздельно определить многие из соединений (I—I) — (I—VIII), точные молекулярные массы которых часто разнятся уже в первом или во втором знаке после запятой (исключая соединения I—II, I—III и I—IV). Основным вариантом анализа при высоком разрешении стала низковольтная МС, хотя применение фрагментной МС и в этом случае, безусловно, может способствовать углублению изучения состава (например, позволяет различить углеводороды I—II — I—V). Яркий пример, иллюстрируюш ий огромные возможности низковольтной МС высокого разрешения в исследовании состава нефти, можно найти в работе Э. Гальегоса и др. [312] (рис. 1.5). [c.39]

    В настоящее время понятие макромолекула со всеми вытекающими из этого термина выводами является само собой разумеющимся, однако вначале теория макромолекулярного строения вызвала много возражений, обусловленных существовавшей в то время методикой исследований и неверными аналогиями. Сейчас не имеет смысла останавливаться на дискуссиях по этому вопросу и аргументах, приводившихся обеими сторонами. В химии высокомолекулярных соединений, как области органической химии, применяется понятие молекулы, обычно используемое для характеристики органических соединений Молекулярный вес соединения равен сумме весов атомов, которые соединены в мельчайшие частицы силами главных валентностей . Необходимо однако указать (см. также стр. 130), что имеется определенное различие в использовании понятия молекулярного веса для низколюлекулярных и высокомолекулярных соединений. У индивидуальных идентифицированных низкомолекулярных соединений молекулярный вес имеет строго определенную величину, равную сумме атомных весов, и только для отдельных фракций нефти или технических парафинов применяют понятие среднего молекулярного веса. Поэтому молекулярный вес идентифицированного соединения может быть рассчитан с той же точностью, с которой определены веса атомов, входящих в состав его молекулы. Так как практически все без исключения высокомолекулярные соединения не могут быть синтезированы или выделены как вещества с вполне определенным молекулярным весом, а представляют собой неразделимую смесь молекул различного молекулярного веса, то в химии высокомолекулярных соединений под молекулярным весом всегда понимают его среднее значение. В зависимости от метода определения может изменяться среднее значение молекулярного веса (см. стр. 136). Таким образом, приводимые в дальнейшем величины молекулярного веса не обладают точностью, характерной для этого показателя в химии низкомолекулярных соединений. [c.13]

chem21.info

Молекулярный состав - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Молекулярный состав

Cтраница 3

Изменение молекулярного состава проявляется в окраске: газообразный диоксид азота имеет красно-бурую окраску; жидкий - желтую, кристаллический - бесцветный. При 140 С молекул N2O4 в газе практически нет.  [31]

Изменение молекулярного состава проявляется в окраске: газообразный диоксид азота имеет красно-бурую окраску, жидкий - желтую, кристаллический - бесцветный. При f140 С молекул N204 в газе практически нет.  [32]

Определение молекулярного состава, как и средней степени полимеризации, с помощью ультрацентрифуги дает наиболее точные результаты, однако требует дорогого и сложного оборудования. Турбидиметрическое титрование в существующем виде позволяет получить лишь приближенную характеристику распределения по молекулярным весам.  [33]

Определение молекулярного состава целлюлозы путем перевода ее в азотнокислые эфиры и последующего их фракционирования позволяет получить, по мнению многих исследователей, наиболее достоверные результаты. Фракционирование нитроцеллюлозы осуществляется ступенчатым осаждением из ацетонового или этилацетатного раствора. Недостаток этого метода фракционирования - его большая трудоемкость и длительность, что в значительной мере снижает его ценность и в ряде случаев ( например, в промышленных лабораториях) исключает возможность его применения.  [34]

Знание молекулярного состава углеводородов дает возможность химикам разделить нефть на множество потенциально интересных соединений. Однако запасы нефти не возобновляются и ограничены.  [36]

Изучение молекулярного состава нефтепродукта позволяет оценить реальный разброс в энергиях связи различных молекул среды, т.о. вероятность появления свободных радикалов.  [37]

Анализ молекулярного состава кластеров разного размера показал, что в сольватной оболочке малых кластеров преобладают молекулы спирта, а по мере увеличения размеров кластеров растет относительное количество молекул воды. Поэтому на ранней стадии сольватации, когда молекулы располагаются вблизи иона, где электрическое поле велико, энергетически более выгодно присоединение молекул спирта. По мере удаления от иона напряженность электрического поля уменьшается, вклад наведенного дипольного момента в энергию связи падает и увеличивается вероятность присоединения молекул воды. Если бы кластеры выбивались из мишени как целое, то состав сольватных оболочек был бы одинаковым для кластеров любых размеров.  [39]

В результате молекулярный состав расплава, выраженный через А, В и АхВу изменяется непрерывно по мере изменения отношения количеств А к В в системе. В точке D состав расплава и твердой фазы одинаков. По обе стороны от точки D находятся две эвтектики С и Сь температуры плавления которых различны.  [41]

В результате молекулярный состав расплава, выраженный через А, В и АхВу, изменяется непрерывно по мере изменения отношения количеств А и В в системе.  [43]

Для веществ простейшего молекулярного состава, для которых невозможна изомерия, уже числа валентности атомов, входящих в состав молекулы, вполне определяют ее структурную формулу.  [44]

Для анализа молекулярного состава газов, жидкостей и твердых веществ с большой упругостью пара в СКВ аналитического приборостроения при участии Института химической физики АН СССР разработан и передан для серийного производства масс-спектрометр MX-1303.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов

Читайте также:
  1. A 22 Потенциал действия и история его открытия. Методы регистрации одно- и двухфазного ПД. Составные части ПД и ионный механизм. Механизм проведения возбуждения.
  2. I вопрос. Сущность, состав и источники оборотных средств.
  3. II.1. Основные химические элементы, входящие в состав нефтей и газов
  4. II.2. Квантовый выход последовательных фотохимических реакций
  5. III.2. Проницаемость горных пород
  6. IV. АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ПАССИВА БАЛАНСА.
  7. IV. Постановка психологического диагноза и составление заключения.
  8. IV. СПРАВКА О ПЛАНИРОВАНИИ И ПРИМЕНЕНИИ ЯДЕРНЫХ БОЕПРИПАСОВ ВС ГРУЗИИ НА ВФ. СОСТАВЛЕНА НАЧ. ГЕНШТАБА ВСРА. ГЕНЕРАЛ-МАЙОРОМ ДБАР С. П. В 1995Г.
  9. IX. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера.
  10. L изучение структурного, словообразовательного состава СЛ, способов их образования,
  11. Q Это достигается информационными средствами и примером действий окружающих … лиц. Руководство массой людей составляет основу профилактики паники.

 

Основными компонентами газа газовых месторождений являются метан и его гомологи: этан, пропан, бутан, пентан, гексан. Общая их формула Сnh3n+2. Среди гомологов метана обычно преобладает этан, затем пропан. Газ, богатый этаном, пропаном, бутаном, пентаном называется жирным. Неуглеводородные компоненты газа представлены обычно азотом и углекислым газом, примесью сероводорода. В незначительных количествах присутствуют благородные газы – гелий и аргон. Содержание азота в газах достигает до 50%, углекислого газа — до 100%, сероводорода – до 6%, гелия – до 10%, аргона – до 2%.

Нефть представляет собой смесь трех основных групп углеводородов: метановых (парафиновых, алкановых), нафтеновых (циклановых), ароматических (ареновых).

Метановые углеводороды — полностью насыщенные соединения, не способные к реакциям присоединения. Общая их формула Сnh3n+2. Они могут иметь нормальное строение в виде неразветвленных цепей или изостроение в виде разветвленных цепей.

Нормальное строение: Ch4-Ch3-Ch3-Ch4

 

Изостроение: Ch4-CH-Ch4

|

Ch4

Простейшие члены содержащие в молекуле от одного до пяти атомов углерода при нормальной температуре являются газами. К газам относятся: Ch5 — метан, C2H6 – этан, C3H8 – пропан, C4h20 – бутан, C5h22 – пентан. Углеводороды, содержащие от 6 до 20 атомов углерода в молекуле, являются жидкими. Высокомолекулярные алканы имеют твердое состояние, называются парафинами.

Нафтеновые углеводороды – непредельные, циклические*соединения, углеводородные цепи которых замкнуты в пяти и шестичленные кольца. Общая их формула Сnh3n. Содержание водорода в них меньше, чем в метановых углеводородах.

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

 

СН2 СН2 СН2 СН2

 

В нафтеновой группе могут быть одно, два или более колец. К ним могут присоединяться цепочки метанового строения – алкильные группы. Особенностью нафтеновых углеводородов и их производных является способность к изомеризации, т.е. к образованию разветвленных цепей. Под влиянием каталитических процессов системы из шестичленных циклов легко переходит в пятичленные. В легких фракциях нафтеновых нефтей преобладают производные циклогегсана, в более тяжелых – полициклические углеводороды. Углеводородные соединения, в молекулах которых присутствует более 20 атомов углерода представляют собой твердые вещества – битумы.

Ароматические углеводороды имеют общую формулу Сnh3n-6. Основой их строения являются бензольные кольца. Эти соединения обладают повышенной неустойчивостью и химической активностью по сравнению с метановыми и нафтеновыми углеводородами, высокой растворяющей способностью. Такие свойства обусловлены наличием в ядре двойных связей, одна из которых может стать свободной и присоединить другие молекулы. Моноциклические арены – премущественно гомологи бензола с недлинными боковыми цепями.

СН СН2 СН2

СН СН СН2 С СН

½½ ½ ½ ½½ ½

СН СН СН2 С СН

СН СН2 СН

Среди полициклических ароматических углеводородов преобладают нафталин и его гомологи. Это уже не нефть, а битумы, с высоким молекулярным весом.

В нефтях и газах содержатся соединения, в молекулах которых помимо углеводородных радикалов входят атомы серы, азота и кислорода. Содержание метановых углеводородов в нефтях различных типов составляет 25 — 70%, нафтеновых – 15 — 75%, ароматических — до 35%. По Дж.Ханту (1987) в "типичной" нефти, имеющей плотность 850 кг/м3 содержание метановых углеводородов составляет 25%, нафтеновых – 50%, ароматических – 17%, смол и асфальтенов – 8%.

 

refac.ru

II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов

Количество просмотров публикации II.2. Химический (молекулярный) состав нефтей и природных газов - 81

 

Основными компонентами газа газовых месторождений являются метан и его гомологи: этан, пропан, бутан, пентан, гексан. Общая их формула Сnh3n+2. Среди гомологов метана обычно преобладает этан, затем пропан. Газ, богатый этаном, пропаном, бутаном, пентаном принято называть жирным. Неуглеводородные компоненты газа представлены обычно азотом и углекислым газом, примесью сероводорода. В незначительных количествах присутствуют благородные газы – гелий и аргон. Содержание азота в газах достигает до 50%, углекислого газа - до 100%, сероводорода – до 6%, гелия – до 10%, аргона – до 2%.

Нефть представляет собой смесь трех базовых групп углеводородов: метановых (парафиновых, алкановых), нафтеновых (циклановых), ароматических (ареновых).

Метановые углеводороды - полностью насыщенные соединœения, не способные к реакциям присоединœения. Общая их формула Сnh3n+2. Οʜᴎ могут иметь нормальное строение в виде неразветвленных цепей или изостроение в виде разветвленных цепей.

Нормальное строение: Ch4-Ch3-Ch3-Ch4

Изостроение: Ch4-CH-Ch4

|

Ch4

Простейшие члены содержащие в молекуле от одного до пяти атомов углерода при нормальной температуре являются газами. К газам относятся: Ch5 - метан, C2H6 – этан, C3H8 – пропан, C4h20 – бутан, C5h22 – пентан. Углеводороды, содержащие от 6 до 20 атомов углерода в молекуле, являются жидкими. Высокомолекулярные алканы имеют твердое состояние, называются парафинами.

Нафтеновые углеводороды – непредельные, циклические*соединœения, углеводородные цепи которых замкнуты в пяти и шестичленные кольца. Общая их формула Сnh3n. Содержание водорода в них меньше, чем в метановых углеводородах.

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½

СН2 СН2 СН2 СН2 СН2 СН СН СН2

СН2 СН2 СН2 СН2

В нафтеновой группе бывают одно, два или более колец. К ним могут присоединяться цепочки метанового строения – алкильные группы. Особенностью нафтеновых углеводородов и их производных является способность к изомеризации, ᴛ.ᴇ. к образованию разветвленных цепей. Под влиянием каталитических процессов системы из шестичленных циклов легко переходит в пятичленные. В легких фракциях нафтеновых нефтей преобладают производные циклогегсана, в более тяжелых – полициклические углеводороды. Углеводородные соединœения, в молекулах которых присутствует более 20 атомов углерода представляют из себятвердые вещества – битумы.

Ароматические углеводороды имеют общую формулу Сnh3n-6. Основой их строения являются бензольные кольца. Эти соединœения обладают повышенной неустойчивостью и химической активностью по сравнению с метановыми и нафтеновыми углеводородами, высокой растворяющей способностью. Такие свойства обусловлены наличием в ядре двойных связей, одна из которых может стать свободной и присоединить другие молекулы. Моноциклические арены – премущественно гомологи бензола с недлинными боковыми цепями.

СН СН2 СН2

СН СН СН2 С СН

½½ ½ ½ ½½ ½

СН СН СН2 С СН

СН СН2 СН

Среди полициклических ароматических углеводородов преобладают нафталин и его гомологи. Это уже не нефть, а битумы, с высоким молекулярным весом.

В нефтях и газах содержатся соединœения, в молекулах которых помимо углеводородных радикалов входят атомы серы, азота и кислорода. Содержание метановых углеводородов в нефтях различных типов составляет 25 - 70%, нафтеновых – 15 - 75%, ароматических - до 35%. По Дж.Ханту (1987) в "типичной" нефти, имеющей плотность 850 кг/м3 содержание метановых углеводородов составляет 25%, нафтеновых – 50%, ароматических – 17%, смол и асфальтенов – 8%.

Читайте также

  • - III. Радиорелейные средства связи

    II. Беспроводные средства связи I. Проводные средства связи Ø Городскую телефонную связь Ø Прямая телефонная связь (селекторная)Ø Радиотелефонная связь («Алтай») Ø Индуктивная связь (ЭКВ связь «Дистон», «Нальмэс») Ø... [читать подробнее].

  • - III. Время 90 минут.

    Занятие №5 Тормозная система Тема №8 Механизмы управления По устройству автомобильной техники Проведения группового занятия План – конспект Преподаватель цикла ПОПОН подполковник Федотов С.А. "____"... [читать подробнее].

  • - III. Стартер включен.

    Из позиции I спокойно поворачиваем ключ на 180°, в позицию II. Как только вы попадете во вторую позицию, на щитке приборов обязательно включатся какие-нибудь лампочки. Это могут быть: контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи, лампочка аварийного давления масла,... [читать подробнее].

  • - II. Холодильник емкость «А».

      1. 2. ; СА – теплоемкость [воды + металла] первой части холодильника 3. Линеаризация. переводится в Уравнение динамики емкости «А». Уравнение к конечном виде: в относительном виде. II. Уравнение объекта управления, управление которым производится еще и... [читать подробнее].

  • - II. Селективность (избирательность) действия.

    Селективным называется такое действие защиты, при котором отключается только повреждённый элемент или участок. Селективность обеспечивается как различными уставками аппаратов защиты, так и применением специальных схем. Пример обеспечения селективности с... [читать подробнее].

  • - Эллинистический период (III –I вв. до Р.Х.).

    В эпоху эллинизма в скульптуре усиливается тяга к пышности и гротеску. В одних произведениях показаны чрезмерные страсти, в других заметна излишняя близость к натуре. В это время начали прилежно копировать статуи прежних времён; благодаря копиям мы сегодня знаем многие... [читать подробнее].

  • - Французская романская скульптура. XI—XII вв.

      В XI в. во Франции обозначились первые признаки возрождения монументальной скульптуры. На юге страны, где было много античных памятников и традиции ваяния не были утрачены полностью, она возникла раньше. Техническая вооруженность мастеров в начале эпохи была... [читать подробнее].

  • - Французская готическая скульптура. XIII—XIV вв.

      Начала французской готической скульптуры были заложены в Сен-Дени. Три портала западного фасада знаменитой церкви заполняли скульптурные изображения, в которых впервые проявилось стремление к строго продуманной иконографической программе, возникло желание... [читать подробнее].

  • - Принята на Конференции ООН по населенным пунктам (Хабитат II), Стамбул, Турция, 3-14 июня 1996 года

    СТАМБУЛЬСКАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ ПО НАСЕЛЕННЫМ ПУНКТАМ. 1. Мы, главы государств и правительств и официальные делегации стран, собравшиеся на Конференции Организации Объединенных Наций по населенным пунктам (Хабитат II) в Стамбуле, Турция, с 3 по 14 июня 1996 года,... [читать подробнее].

  • - Портрет императора Рудольфа II в образе Вертумна. 1590

    Фантастические головы очень ценились современниками, у итальянского мастера было много подражателей, но никому из них не удалось сравниться в живости и изобретательности с арчимбольдовскими портретными композициями. Джузеппе Арчимбольдо Хиллиард,... [читать подробнее].

  • referatwork.ru