Неуглеводородные соединения нефти. Неуглеводородные компоненты нефти


Неуглеводородный компонент - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Неуглеводородный компонент - нефть

Cтраница 3

Смолы и асфальтены, как первичные, содержащиеся в сырых нефтях, так и претерпевшие более или менее значительные химические изменения в процессах переработки нефти, относятся к неуглеводородным компонентам нефти.  [31]

В химии нефти хроматография на бумаге и тонкослойная хроматография имеют ограниченное применение. С помощью этих видов хроматографии могут исследоваться неуглеводородные компоненты нефти. Тонкослойная хроматография и хроматография на бумаге применяются в виде проявительного варианта.  [32]

Одной из важнейших задач курса химии нефти и газа является изучите состава нефтеи и природных газов с помощью физических и физико-химических методов исследования. Химия нефти занимается также изучением физико-химическихъ свойств углеводородов и неуглеводородных компонентов нефти в связи с их строением.  [33]

Эти же нефти, прошедшие через кварцевый песок с добавками глинистых минералов, приобретают ввиду различных адсорбционных свойств последних иной состав, чем имели до фильтрации. Приведенные в табл. 19 и на рис. 16 данные свидетельствуют о наибольшей активности глинистых минералов к адсорбции неуглеводородных компонентов нефти и ароматических УВ. Указанные компоненты сорбируются, главным образом, монтмориллонитом и гидрослюдой, и в значительно меньшей степени каолинитом. Кроме того, монтмориллонит, гидрослюда и каолинит изменяют структурную характеристику УВ: заметно снижается число нафтеновых и ароматических колец в усредненных молекулах и несколько увеличивается число атомов углерода в парафиновых цепях.  [34]

В последнее время делаются попытки детально охарактеризовать нефти месторождений Западной Сибири. Причем, что очень важно, наряду с углеводородным составом легкой и средней частей нефтей, изучаются и высокомолекулярные неуглеводородные компоненты нефтей, в частности асфальтены. Получены новые данные по содержанию порфирина в нефтях Сибири, изучен групповой состав и, молекулярные веса выделенных из нефтей порфиринов. Часть выделенных порфиринов идентифицирована с помощью синтетических моделей. К сожалению, отсутствие единой, в известной мере стандартной, методики выделения из нефти асфальтенов и дальнейшего их разделения затрудняет возможность сравнения результатов, полученных разными исследователями, а в ряде случаев приводит к совершенно неожиданным выводам.  [35]

Обоснована необходимость взыскания путей многотоннажного использования серы и ее производных, получаемых при переработке сернистых нефтей. Указаны наиболее важные направления развития исследовательских работ в области синтеза и теоретической химии органических соединений серы, изучения неуглеводородных компонентов нефтей и разработки теоретических основ переработки сернистых нефтей с целью внедрения производства мадосернистых топяив, защиты окружающей среды от вредоносного действия окислов серы, образующихся при сжигании сернистых топлив. Обсуждены роль серы в питании растений и значение серосодержащих физиологически активных веществ.  [36]

Среди большого и разнообразного по своей природе комплекса методов, применяемых в химии и геохимии нефти, исключительно важное место занимают методы разделения ее компонентов. К ним прежде всего относятся различные виды перегонок: при атмосферном давлении и в вакууме, азеотропная, молекулярная и др. Не менее важное значение имеют методы хроматографическо-го разделения углеводородных и неуглеводородных компонентов нефти, включающие в себя вытеснительную, элюентную, тонкослойную, бу.  [37]

Неуглеводородные компоненты нефти состоят из органических окислов, сернистых и азотистых соединений, а также соединений, содержащих два или три этих элемента. Органические соединения металлов встречаются и нефти в очень малых количествах. В этой главе неуглеводородные компоненты нефти не рассматриваются.  [38]

В связи с ростом добычи нефтей на новых месторождениях, необходимостью получения из них товарных нефтепродуктов высокого качества, увеличением использования продуктов переработки нефти для химических производств перед нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время особенно остро встают вопросы о разработке новых схем переработки различных нефтей, о создании новых процессов нефтепереработки, о получении сырья для нефтехимии. Для выполнения этих задач прежде всего необходимо детально исследовать физико-химические свойства нефтей и получаемых из них продуктов, особенна являющихся исходным сырьем для нефтехимических производств. Углеводороды всех групп и неуглеводородные компоненты нефти находят то или иное применение в нефтехимическом синтезе. Важное значение начинают приобретать углеводороды средних и тяжелых фракций нефтей, в основном парафиновые и ароматические. Алкилароматика средних фракций может явиться сырьевой базой для получения низших ароматических углеводородов, особенно бензола, потребность в котором непрерывно возрастает. Три - и тетразамещенные производные бензолов являются исходным сырьем для получения эпоксидных и алкидных смол.  [39]

В монографии систематизированы современные сведения о составе и строении сернистых, азотистых, кислородных, металлсодержащих и смолисто-асфальтовых компонентов неф-тей. Описаны важнейшие закономерности, связывающие структурные и концентрационные характеристики гетеро-атомпых компонентов с химическим типом и условиями залегания нефти, показано тесное структурное и генетическое родство нативных соединений различных химических классов. Рассмотрены современные представления о путях образования и превращений неуглеводородных компонентов нефтей в условиях недр. Отмечены специфические свойства, определяющие роль этих веществ в пластовых нефтяных системах и обусловливающие возможности их практического использования.  [40]

Глубокая переработка нефти требует детального изучения химического состава и строения всех ее компонентов, в том числе и неуглеводородных. Учитывая увеличение доли высокосмолистых нефтей в мировом балансе добываемых нефтей, можно констатировать, что именно неуглеводородная часть нефти становится основным резервом дальнейшего роста степени ее использования. Поэтому проблема изучения состава, строения, свойств неуглеводородных компонентов нефти приобретает все большую актуальность.  [41]

Основным резервом для эффективного решения этой задачи является тяжелая, или высокомолекулярная, часть нефти, составляющая при нынешней технологии переработки нефти 25 - 30 % от поступившей в переработку сырой нефти и получившая название тяжелые нефтяные остатки. Если учесть, что больше половины этих остатков составляют так называемые неуглеводородные компоненты нефти, или смолисто-асфаль-теновые вещества, то станет ясно, какое большое научное значение и практическую актуальность приобретает проблема изучения состава, строения, свойств, химических реакций и основных направлений химической переработки и технического использования нефтяных смол и асфальтенов. Вполне понятно поэтому, что эта область химии и технологии и геохимии нефти все больше и больше привлекает к себе внимание исследователей и инженеров. За последние годы заметно расширилась география исследований в этой области и увеличилось число публикаций по составу, структуре и методам исследования смол и асфальтенов. Опубликованные материалы рассредоточены в многочисленных специальных периодических изданиях разных стран и поэтому труднодоступны. Обобщающие монографические работы по смолисто-асфальтено-вым веществам нефти отсутствуют. В монографии одного из авторов Высокомолекулярные соединения нефти, второе издание которой вышло в 1964 г. на русском и в 1965 г. - на английском языке, несколько специальных глав посвящены этому вопросу.  [42]

Позволяя эффективно решать большинство традиционных аналитических задач органической химии, комплекс современных методов не обеспечивает достаточной полноты изучения нефтяных объектов и потому непрерывно развивается и совершенствуется. До настоящего времени не нашли окончательного решения многие, казалось бы простые, задачи элементного, микроэлементного, функционального, количественного группового и структурно-группового анализов. Это убедительно иллюстрируют материалы сборника, освещающие современное состояние проблем исследования высокомолекулярных соединений нефти, определения микропримесей металлов в нефтях и нефтепродуктах, а также выполненные сотрудниками института методические разработки, касающиеся главным образом анализа неуглеводородных компонентов нефти различными инструментальными методами.  [43]

Почти постоянным спутником кислорода в составе смолисто-асфальтеновых веществ является сера, тогда как азот обнаруживается далеко не во всех случаях. Во всяком случае, если в нефти содержится азот, то он в главной своей массе концентрируется в смолах и асфальтенах, это положение остается справедливым и по отношению к кислороду и, по-видимому, к металлам, которые, за исключением минеральных солей, связаны с высокомолекулярной частью нефти главным образом в форме металлоорганических соединений. Что касается серы, то она в значительном количестве находится также в высокомолекулярной углеводородной части, преимущественно в группе конденсированных ароматических структур в виде сераорга-нических соединений, однако, как правило, большая часть и серы концентрируется в емолисто-асфальтеновой части нефти. Последнее время в литературе по химии нефти, особенно в американской, встречается нередко термин неуглеводородные компоненты нефти, который применяют как синоним понятия - смолисто-асфальтеновая часть нефти. Хотя этот термин и не очень точный, но он правилен в принципиальном научном смысле, так как проводит границу между этими последними соединениями и углеводородами, что выгодно отличает его от других менее выразительных определений. Таким образом это определение выражает не только качественную сторону вопроса, но дает реальное количественное соотношение компонентов. Это определение сохраняет свою силу и объективность даже в том случае, если речь идет о нефтяных остатках, получаемых при воздействии высоких температур на нефть. Из изложенного выше ясно, что и в смысловом и в чисто терминологическом значении этот класс соединений следует называть именно смолисто-асфальтеновые, а не асфальто-смолистые вещества, как иногда называют их отдельные исследователи.  [44]

Авторы пытались максимально полно изложить основные исследования по нефтяным смолам и асфальтенам. Сделана попытка заглянуть в будущее и высказать соображения в отношении возможных направлений безостаточной переработки нефти. Принцип комплексной безостаточной переработки лежит в основе химико-технологических производств в экономике социалистического общества. Авторы надеются, что данная книга поможет в какой-то мере специалистам в области химии и технологии нефти более быстро и эффективно использовать в своей работе накопленный к настоящему времени материал по теории и экспериментальным методам исследования высокомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти - смол и асфальтенов.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Неуглеводородный компонент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Неуглеводородный компонент

Cтраница 1

Неуглеводородные компоненты, содержащие атомы азота, кислорода или серы, составляют в сумме от 5 до 15 % в зависимости от типа нефти. Однако порфирины справедливо относят к группе хемофоссйл-ий, поскольку они унаследовали практически неизменным углеводородный скелет своих биологических предше-ственпиков - хлорофилла и гемоглобина. Структурным ядром порфирина является порфин - циклический тетраииррол, в котором ниррольные кольца соедииепы непредельными метиновыми мостиками по а-углеродным атомам в устойчивую сопряженную систему.  [1]

Неуглеводородные компоненты содержатся как в газах, так и в нефтях, их количества могут изменяться в широких пределах. В нефтях, приуроченных к молодым отложениям, содержание гетероатомных соединений обычно выше, чем в нефтях палеозоя. Соотношения гетероатомных соединений, содержащих серу, кислород, азот и металлические комплексы, могут меняться в зависимости от происхождения нефти и газа.  [2]

Неуглеводородные компоненты существенно влияют на величину вязкости газа. Причем наибольший вклад вносит азот.  [3]

Неуглеводородные компоненты повышают вязкость природного газа, а поэтому поправки берутся со знаком плюс.  [4]

Неуглеводородные компоненты ( азот, углекислый газ и сероводород) также могут растворяться в нефти. Азот характеризуется наименьшей растворимостью; растворимость сероводорода приблизительно равна растворимости метана, а коэффициент растворимости углекислого газа почти в 3 5 раза больше растворимости в нефти метана.  [5]

Другим неуглеводородным компонентом, часто присутствующим в природных газах, является сероводород. Углеводородный газ называют сернистым ( кислым) газом, если в одном его кубометре содержится 0 023 г сероводорода. Сернистые газы обладают сильным корродирующим действием и если концентрация h3S значительна, то они становятся ядовитыми.  [6]

Какие неуглеводородные компоненты присутствуют в природных и попутных нефтяных газах.  [7]

Содержание неуглеводородных компонентов 3 3 %, содержание гелия некондиционно, сероводород отсутствует.  [8]

Анализ неуглеводородных компонентов ( Н2, 02, N2, CO) и легких углеводородов ( СН4 и С2Нв) проводят на колонке с молекулярными ситами.  [9]

Из неуглеводородных компонентов присутствуют сернистые, азотистые и кислородные аналоги углеводородов всех классов. Прочие элементы присутствуют в значительно меньших количествах.  [10]

Из неуглеводородных компонентов в естественных газах содержатся углекислый газ азот и сероводород.  [11]

Превращение неуглеводородных компонентов в углеводороды сопро-шождается ясно выраженным снижением температурного предела в сторону снижения конца кипения.  [12]

Присутствие неуглеводородных компонентов в газе повышает вязкость природного газа. По графикам на рис. 1.4 для N2, C02 и h3S определяют значения поправок при соответствующих объемных концентрациях неуглеводородных компонентов в газе. Значения этих поправок должны быть вычтены из значения вязкости, получаемой по основному графику.  [13]

Среди неуглеводородных компонентов в составе природных газов наиболее часто встречается азот, содержание которого может достигать 90 - 95 %, вплоть до перехода газа в чисто азотный.  [14]

Присутствие неуглеводородных компонентов в газе повышает вязкость природного газа.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Неуглеводородные компоненты

Химия Неуглеводородные компоненты

просмотров - 96

Сероорганические соединœения. Содержатся почти во всœех нефтях. Их содержание колеблется в очень широких пределах: от сотых долей процента до 5-7 % (на серу). Распределœение серы по различным фракциям одной и той же нефти во многом зависит от ее характера и условий перегонки. Обычно содержание общей серы увеличивается от низших фракций к высшим. Основная часть сероорганических соединœений скапливается в тяжелых фракциях и остатках – обычно 60 – 70 % от содержащихся в исходной нефти. В табл. приведены результаты хроматографического разделœения на силикагелœе средневязких дистиллятов сернистых и малосœернистых нефтей. Во всœех случаях сера сопутствует ароматическим углеводородам и смолам.

Сероорганические соединœения тяжелых фракций нефти в основном принадлежат к сульфидам (в том числе производным тиофана) и тиофенам (примерно в равных количествах). Тиофеновый или тиофановый фрагмент молекулы сероорганического соединœения сконденсирован с ароматическими или нафтеновыми циклами или с теми и другими.

Между углеводородной и сернистой частями в сероароматических фракциях наблюдается соответствие цикличности. Так, в моноароматической части обнаружены только моноциклические тиофены, в бициклоароматической части преобладают бициклические тиофены, а моноциклические отсутствуют. В трициклических ароматических углеводородах основную часть серосодержащих соединœений составляют трициклические тиофены. Около 40 % (отн.) или более соединœений серы приходится на так называемую «остаточную» серу. В основном это гетероциклические соединœения с ароматическими и нафтеновыми кольцами типа бензтиофена I, дибензтиофена II, нафтотиофена III, а также тиоиндана IV и различных тиоцикланов V и V1:

Таблица

Состав средневязких дистиллятов сернистых

и малосœернистых нефтей

Дистиллят или фракция нефти Содержание серы в нефти, %
балаханской масляной балаханской тяжелой туймазинской девонской
Дистиллят средней вязкости 0,092 0,300 1,150
Нафтено-парафиновая фракция 0,000 0,000 0,000
Ароматическая фракция      
№ 1 0,060 0,112 0,680
№ 2 0,050 0,190 1,150
№ 3 0,130 0,280 1,580
№ 4 0,250 0,530 1,900
Смолы 0,270 0,900

Возможно присутствие производных тиофена или тиофана, в которых тиофеновое или тиофановое кольцо связано с ароматическим или нафтеновым кольцом посредством алифатического мостика:

В процессе производства масел при очистке дистиллятов значительная часть сероорганических соединœений извлекается вместе с полициклическими ароматическими углеводородами, смолами и другими нежелательными компонентами, однако неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ их количество присутствует даже в маслах, полученных из малосœернистых и несернистых нефтей. В маслах, полученных из сернистого сырья, содержится от 0,5 до 1,5 % серы, что при учете молекулярной массы масляных фракций нефтей соответствует 10 – 15, а иногда и более процентам сероорганических соединœений. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, в маслах, получаемых из сернистых нефтей, производные серы наряду с нафтенопарафиновыми и нафтеноароматическими углеводородами являются существенными по объему компонентами.

Смолисто-асфальтеновые вещества. Смолисто-асфальтеновые вещества, содержащиеся в нефтях, относятся в основном к классу гетероциклических соединœений, в которых кроме углерода и водорода содержатся кислород, сера и во многих случаях – азот. Содержание смолисто–асфальтеновых веществ в легких нефтях обычно не превышает 4-5 %, а в тяжелых - 20 %. При этом в тяжелых высокосмолистых нефтях смолисто-асфальтеновых веществ может содержаться 60 % и более (ильская и хаудагская нефти). По принятой классификации смолисто-асфальтеновые вещества делятся на следующие компоненты:

смолы (нейтральные), представляющие собой соединœения, полностью растворимые в петролейном эфире и нефтяных фракциях, обладающие жидкой или полужидкой консистенцией и имеющие плотность около единицы;

асфальтены – твердые, неплавкие, хрупкие вещества, в отличие от нейтральных смол нерастворимые в петролейном эфире, легко растворимые в бензоле и его гомологах, а также в хлороформе, четыреххлористом углероде и т.п. Плотность асфальтенов - больше единицы;

карбены – вещества, по внешнему виду и плотности аналогичные асфальтенам, но нерастворимые в бензоле и других растворителях, характерных для асфальтенов, и лишь частично растворимые в пиридинœе и сероуглероде;

карбоиды – продукты еще большей конденсации, полностью нерастворимые в каких-либо органических или минœеральных растворителях;

асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, по внешнему виду близкие к смолам, но отличающиеся от них кислым характером. Οʜᴎ нерастворимы в петролейном эфире и растворимы в спирте.

Смолистые вещества нефти представляют собой сложную смесь соединœений, в молекулах которых содержатся углеводородные ароматические радикалы с длинными алкильными цепями; конденсированные ароматические и нафтено-ароматические радикалы с короткими цепями; фенольные группы и азотистые основания в виде производных пиридинфеноксидов; сера и кислород – в виде гетероатомов, главным образом в циклах. Смолистые вещества представляют собой самостоятельный ряд соединœений, характерных для каждой нефти и соответствующих ее углеводородной части.

Ниже приведены приблизительные структурные формулы молекул нефтяных смол:

Асфальтены являются насыщенными полициклическими соединœениями, содержащими в циклах кроме углерода и водорода также кислород, серу и азот. По внешнему виду асфальтены представляют собой темно-коричневые или черные неплавкие порошки, разлагающиеся при температурах выше 300оС с образованием кокса и газов. Содержание асфальтенов в нефтях невелико: даже в наиболее смолистых нефтях 1 – 2 % и редко 3-4 %. Молекулярная масса асфальтенов равна от 2000 до 2500.

Асфальтены богаче смол углеродом, серой, кислородом и азотом и содержат меньше водорода. Отношение углерода к водороду в смолах составляет примерно 8:1, а в асфальтенах - 11:1 и более.

Нефтяные кислоты. В нефтях содержится неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ количество (от следов до 1 % и более) кислых продуктов. В основном, на 90-95 %, это нафтеновые кислоты. Остальные 5-10 % приходится на карбоновые кислоты с алкильными или арильными радикалами и на фенолы. Больше всœего нефтяных кислот содержится в нефтях нафтенового основания. Содержание кислот увеличивается при переходе от легких дистиллятов к более тяжелым.

Высокомолекулярные кислоты, выделœенные из масляных фракций, представляют собой густые, а иногда полутвердые пекообразные вещества. Нефтяные кислоты практически нерастворимы в воде, хорошо растворимы в углеводородах.

Высшие нефтяные кислоты являются карбоновыми, карбоксильная группа которых соединœена с углеводородными радикалами, аналогичными (по составу и строению) радикалам в углеводородах тех нефтей, из которых кислоты выделœены.

Азотсодержащие соединœения. Являются одной из наименее изученных групп соединœений. Концентрация этих соединœений невелика и колеблется от 0,1 до 0,5 % на азот. Азотистые соединœения нефти относятся к двум группам: азотистые основания и азотистые соединœения нейтрального характера. Азотистые основания в основном являются производными гетероциклических соединœений: пиридина, хинолина, изохинолина и их гидрированных форм (пиперидина и др.). При этом основная масса азотистых соединœений нефти (80 % и более) являются нейтральными соединœениями.

Азотистые соединœения распределœены по нефтяным фракциям аналогично сернистым соединœениям, ᴛ.ᴇ. основная их часть концентрируется в тяжелых фракциях. В остатке от перегонки, выкипающем выше 400оС, содержится более 80 % общего и более 90 % основного азота в расчете на их содержание в исходной нефти. В масляных фракциях содержится 0,06 – 0,16 % азота͵ в гудроне – 0,44 %, а в асфальте деасфальтизации – 0,61 %. В процессах очистки масляных дистиллятов азотистые соединœения в основном удаляются, и в готовых товарных маслах могут оставаться только их следы. Азотистые соединœения могут способствовать смолообразованию при хранении нефтепродуктов. Влияние естественных азотистых оснований на на эксплуатационные свойства масел практически не изучено.

Металлорганические соединœения. В нефтях и нефтяных фракциях установлено наличие V, Ni, Fe, Cu, As и многих других металлов. Наибольшее количество металлпроизводных содержится в высокосœернистых высокосмолистых нефтях - в 200 – 500 раз больше, чем в малосœернистых. В нефтях, содержащих 3-4 % серы, обнаружено 0,01 – 0,02 % ванадия, до 0,01 % никеля, до 0,006 % желœеза. Основное количество металлов связано со смолисто-асфальтеновыми веществами. По этой причине основная часть металлпроизводных сосредоточена в тяжелых фракциях или гудроне. В процессе деасфальтизации почти вся металлорганика переходит в битум деасфальтизации.

Некоторые металлорганические соединœения, обладая летучестью, попадают в дистиллятные фракции. Металлпроизводные, даже находясь в масле в незначительных количествах, крайне нежелательны, так как могут катализировать окисление масел в процессе работы.

Читайте также

  • - Неуглеводородные компоненты

    Сероорганические соединения. Содержатся почти во всех нефтях. Их содержание колеблется в очень широких пределах: от сотых долей процента до 5-7 % (на серу). Распределение серы по различным фракциям одной и той же нефти во многом зависит от ее характера и условий перегонки.... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    Неуглеводородный компонент - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

    Неуглеводородный компонент - нефть

    Cтраница 2

    Большое значение для нефтепереработки имеет исследование неуглеводородных компонентов нефти. Здесь не нужно ограничиваться изучением лишь серусодержащих компонентов низкокипящих фракций нефти, но надо исследовать также азотсодержащие и металлсодержащие компоненты, играющие важную роль при каталитических превращениях нефтяных погонов. Надо попытаться также глубоко проникнуть в природу неуглеводородных компонентов высококипящих погонов нефтей и высокомолекулярных нефтяных остатков, составляющих значительную долю ( до 40 %) при современных методах нефтепереработки. Результаты таких исследований помогут разработать процессы, направленные на повышение отбора светлых фракций и непредельного сырья для нефтехимического синтеза, а также откроют возможность получения ценных продуктов из тяжелых нефтяных остатков.  [16]

    Экспериментально полученные данные по масштабам миграционных потерь углеводородных и неуглеводородных компонентов нефти в разных горных породах при неодинаковых температурах дополняют представление о качественной и количественной реализации нефте-материнского потенциала и аккумуляции жидких УВ в залежи. Выявленные же количественные соотношения компонентов, теряющихся на путях миграции и попавших в залежи, позволяют повысить детальность и надежность прогноза качества и количества нефтей в залежах.  [17]

    Смолисто-асфальтеновые вещества составляют самую большую группу так называемых неуглеводородных компонентов нефти. Смолисто-асфальтеновые вещества являются наиболее высокомолекулярными соединениями нефти. Это - гетерооргапические соединения, в состав которых как постоянные элементы входят углерод, водород и кислород; почти постоянными составными частями смол являются также сера, азот и металлы ( Fe.  [18]

    Смолисто-асфальтеновые вещества составляют самую большую труппу так называемых неуглеводородных компонентов нефти. Такие нефти по компонентному составу уже приближаются к природным асфальтам. Смолисто-асфальтеновые вещества являются наиболее вьтсокТшолекуляр - / ными соединениями нефти.  [19]

    Смолисто-асфальтеновые вещества составляют самую большую группу так называемых неуглеводородных компонентов нефти. Такие нефти по компонентному составу уже приближаются к природным асфалътам. Смолисто-асфальтеновие вещества являются наиболее высокомолекулярными соединениями нефти.  [20]

    Химия нефти занимается также изучением физико-химических свойств углеводородов и неуглеводородных компонентов нефти в связи с их строением.  [21]

    С ростом добычи сернистых и высокосернистых нефтей важное значение приобретают неуглеводородные компоненты нефтей, такие как азот, металлсодержащие и особенно сераоргани-ческие соединения. Изучение распределения этих компонентов по фракциям и группам углеводородов дает возможность определить направление дальнейшей переработки этих фракций. Кроме того, сераорганические соединения нефтей также могут служить сырьем для нефтехимических производств.  [22]

    Ниже мы остановимся на закономерностях состава как углеводородных, так и неуглеводородных компонентов нефтей в целом, и отдельно рассмотрим особенности и закономерности индивидуального состава газов и бензиновых фракций нефтей.  [24]

    Обширную группу соединений, входящих в состав нефтей, которые объединяют в последнее время под общим названием неуглеводородные компоненты нефти, правильнее с точки зрения строгости химической научной терминологии называть гетероорганиче-скими соединениями нефти. Научный и практический интерес к этим соединениям повышается с каждым годом. Несмотря на совершенно недостаточную изученность гетероорганических соединений нефти, особенно наиболее высокомолекулярных их представителей, уже сейчас можно сказать, что многие из этих соединений обладают очень интересными химическими, физиологическими и техническими свойствами, что открывает большие возможности для практического использования их в народном хозяйстве, медицине, в производстве товаров народного потребления.  [25]

    Недалеко то время, когда сернистые, так же как кислородные и азотистые, соединения нефти из нежелательных неуглеводородных компонентов нефти, составляющих отбросы нефтепереработки, превратятся в целевые товарные продукты и найдут широкое применение как ценное химическое сырье.  [26]

    Хроматографические методы анализа широко используются в лабораториях научно-исследовательских институтов и нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов для определения содержания различных углеводородных и неуглеводородных компонентов нефти и нефтепродуктов.  [27]

    Асфалътены и смолы ( 2 - 15 % масс.) - гетероциклические и алифатические соединения ( 5 - 8 циклов), высокомолекулярные неуглеводородные компоненты нефти.  [28]

    Функции отдельных гетероатомов в ВМС нефтей достаточно разнообразны, но в нативных молекулах полностью укладываются в рамки того набора функций, который характерен для низкомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти.  [29]

    Каркас молекул смол и асфальтенов представляет собой углеродный скелет, на долю которого приходится от 78 - 80 до 87 - 88 % общей массы молекул этих высокомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти. Смолы несколько богаче водородом, чем асфальтены, и характеризуются более высоким отношением Н / С. Суммарное содержание гетероатомов ( О, S, N) и металлов, а также их соотношение в молекулах смол и асфальтенов варьирует в широких пределах и зависит в сильной степени от химической природы нефтей.  [30]

    Страницы:      1    2    3    4

    www.ngpedia.ru

    Неуглеводородные соединения нефти - Химия

    Элементарный анализ нефтей показывает, что сумма углерода и водорода в них всегда меньше 100%. Остальное приходится главным образом на три элемента (гетероатома): кислород, азот и серу, входящие в состав органических соединений.

    В органической химии любые атомы, кроме C и H, входящие в состав органической молекулы, называются гетероатомами, а соединения с гетероатомами — элементоорганическими.

    Большая часть (до 95%) соединений, содержащих гетероатомы, находится в смолистых веществах нефти.

    Кислородные соединения

    Из всего количества кислорода, со­держащегося в нефти, только 5–10% приходится на долю ее легких фракций. Причем в бензиновых фракциях кислородсодержащих соединений имеется самое меньшее количество, измеряемое долями процента, в керосиновых дистиллятах их содержание увеличивается, но в основном они содержатся в масляных фракциях.

    Все кислородсодержащие соединения могут быть разделены на три класса: нафтеновые кис­лоты, жирные кислоты и фенолы; большая часть приходится на долю нафтеновых кислот.

    Нафтеновые кислоты обладают насыщенным характером, большинство их содержит пятичленное нафтеновое кольцо, и строение их молекул может быть представлено формулой:

    Нафтеновые кислоты обладают всеми свойствами карбоновых кислот. В частности, их способность давать нерастворимые в угле­водородах соли при обработке щелочами, карбонатами щелочных металлов или окислами металлов используется в промышленности для очистки от нафтеновых кислот нефтяных фракций и сырой нефти. Примесь нафтеновых кислот в нефтепродуктах крайне нежелательна, так как они корродируют металлы.

    В различных нефтях в небольших количествах найдены почти все насыщенные алифатические кислоты с числом углеродных атомов от одного до одиннадцати с нормальными и раз­ветвленными цепями. По химическим и физическим свойствам эти кислоты мало отличаются от нафтеновых.

    В количествах, редко превышающих доли процента от общего содержания кислых кислородсодержащих соединений, в нефтях обнаружены ароматические спирты — фенолы.

    фенол ортокрезол м-крезол n-крезол

    силенол этилфенол β-нафтол

    Фенолы, подобно кислотам, обладают способностью образовывать соли при взаимодействии с щелочью:

    фенолят Na

    Вследствие этого фенолы отделяются от нефти или нефтяных фракций вместе с нафтеновыми и алифатическими кислотами.

    Водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот, содержа­щий примеси натриевых солей фенолов используется как эффективный стимулятор роста растений. Концентрированная смесь таких солей («мылонафт») используется в качестве моющего средства в промышленности.

    Азотистые соединения

    Подобно прочим гетерогенным соеди­нениям, азотистые соединения в нефти связаны главным образом со смолистыми компонентами, и поэтому существует некий параллелизм между содержанием азота в нефти и ее плотностью, зависящей и большой степени от количества смол. Содержание азота в нефтяных фракциях возрастает с повышением томпературы кипения этих фракций. Очевидно, азотистые соединения нефти входят в состав высокомолекулярных соединений, частично разрушающихся при перегонке.

    В нефтяных фракциях азотистые соединения представлены глав­ным образом основаниями ряда пиридина и хинолина

    пиридин хинолин

    и их замещенных гомологов — соединениями, имеющими основные свойства. В настоящее время выделено и идентифицировано более 15 гомологов хинолина и более 10 гомологов пиридина — в основном это метилзамещенные соединения, также замещенные пиридины и хинолины с этильными, пропильными и бутильными радикалами. Присутствие этих соединений в нефтяных фракциях нежела­тельно, так как они легко окисляются кислородом воздуха с образо­ванием смолистых продуктов. Азотистые соединения отравляют катализаторы, применяемые в различных видах нефтепереработки. Для удаления азотистых соединений используют их основной характер, т. е. способность образовывать с сильными кислотами соли, не растворимые в углеводородах:

    Помимо азотистых соединений основного характера во всех нефтях, кроме метановых, были обнаружены и соединения типа гемина и хлорофилла (порфирины), проявляющие кислый характер. Порфирины образовались, по-видимому, или из красящего веще­ства крови (после потери входящего в его состав железа) или из хлорофилла (после потери магния). В нефтях порфирины содержатся в виде соединений с железом и ванадием.

    Практического применения азотсодержащие соединения нефти не находят, так как имеются в ней в очень небольших количествах.

    Сернистые соединения

    Присутствие серы в нефтях крайне не­желательно. Несмотря на то, что содержащие серу соединения нефтей до настоящего времени не нашли практического применения, эти соединения постоянно привлекают внимание специалистов. Дело в том, что сернистые соединения, независимо от того, к какому классу они принадлежат, являются сильнейшими каталитическими ядами и, кроме того, активно корродируют металлическую аппаратуру, нефтепроводы, придают нефтям неприятный запах. Катализаторы, применяемые в различных вариантах каталитического крекинга, риформинга и других процессах нефтепереработки, а также ката­лизаторы, используемые для полимеризации олефинов, быстро вы­водятся из строя сернистыми соединениями. Все это приводит к не­обходимости разрабатывать методы очистки нефти и нефтепродуктов от соединений серы — методы обессеривания.

    Так же, как и для азотистых соединений, имеется параллелизм между содержанием серы и смолистых веществ в нефтях: с увеличе­нием количества смолистых веществ увеличивается количество серы и возрастает плотность нефти. Таким образом, можно сказать, что сернистость и смолистость нефти непосредственно связаны между собой, а следовательно, сера должна содержаться главным образом в тяжелых нефтяных остатках.

    Обычно в остатке нефти, выкипающем выше 350°С, заключается более 75% всей содержащейся в нефти серы. Поэтому для исследо­вания сернистых соединений берут главным образом тяжелые нефтя­ные фракции, полученные перегонкой в глубоком вакууме (во избе­жание разрушения сернистых соединений под действием высоких температур). Содержание серы колеблется от 0,5 до 5,4%.

    В нефти сера может быть в свободном состоянии или в виде серо­водорода или, в основном, в виде сернистых органических соедине­ний различных классов. Элементарная сера встречается в сырых нефтях довольно часто; при хранении таких нефтей она собирается в отстое на дне нефтехранилищ. Сероводород в сырых нефтях содержится не всегда, причем в очень малых количествах, но при перегонке сернистой нефти выделение сероводорода — обычное явление. Это связано с раз­ложением более сложных сернистых соединений при действии повы­шенных температур.

    Рассмотрим соединения серы, которые встречаются в нефтях:

    Меркаптаны (или тиоспирты) — RSH, где R может быть алкильным или циклоалкильным, реже ароматическим радикалом.

    C4H9SH — бутилмеркаптан.

    Это легколетучие жидкости с чрезвычайно сильным неприятным запахом. Они нашли полезное применение для одорации (придания запаха) сухому природному газу, который, не обладая сам запахом, представляет в случае утечки большую опасность при использовании его в быту и в промышленности.

    Сульфиды (или тиоэфиры) RSR' и дисульфиды RS2R': C2H5 – S – C5H5 (диэтилсульфид), где R и R' — алкильный (нормальный или изостроения), циклоалкильный или ароматический радикал.

    Сульфиды — не растворимые в воде вещества, кипящие при более высоких температурах, чем меркаптаны. Дисульфиды — тяжелые жидкости с неприятным запахом.

    Сера также входит в состав насыщенных гетероциклических соединений с пяти- (тиофаны) и шестичленными циклами (тиопираны) и их производных:

    — тиофан — тиопиран

    Широко распространены в нефтях разнообразные соединения с ненасыщенным или ароматическим содержащим серу циклом,

    — тиофен, а также соединения, гетероциклы которых содержат одновременно серу и азот:

    — метилтиазол.

    СМОЛИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА

    Нефтяные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения темно-бурого цвета, в состав моле­кул которых, кроме углерода и водорода, входит большая часть имеющихся в нефти гетероатомов — кисло­рода, азота и серы. Смолы плохо растворимы в нефтяных углеводоро­дах и находятся в нефти в виде коллоидно-взвешенных частиц. Лету­честь смол невелика, они практически не переходят в нефтяные фракции при перегонке (за исключением продуктов разложения) и концентрируются в остаточных маслах, мазуте. Содержание смо­листых веществ в различных нефтях колеблется от 1 до 45%. Смолистые вещества нефти принято разделять на группы в соответствии с различиями в их растворимости:

    1) нейтральные смолы, растворимые в петролейном эфире, гексане, пентане, но не растворимые в жидком пропане и этане;

    2) асфальтены, растворимые в горячем бензоле и не растворимые в петролейном эфире;

    3) асфальтогеновые кислоты, растворимые в горячем бензолеи спирте.

    Основную массу смолистых веществ составляют нейтраль­ные смолы. Они могут быть выделены из нефти после осаждения асфальтенов петролейным эфиром, либо осаждением жидким этаном или пропаном под давлением, либо адсорбцией силикагелем (адсор­бированные на силикагеле нейтральные смолы можно вымыть спирто-бензольной смесью). Нейтральные смолы — вязкие окрашенные жидкости, представляющие собой смеси органических соединений различного молекулярного веса (от 600 до 1000) плотностью около 1,1. Они легко подвергаются действию крепких кислот, света, повышен­ной температуры, превращаясь при этом частично в асфальтены. Изучение структуры молекул нейтральных смол показывает, что в среднем на одну молекулу вещества смолы приходится по три-четыре ароматических кольца, по одной-две пяти- или шестичленной циклоалкановой группировки, по одному атому серы и кислорода. На основании таких данных может быть предложена, например, следующая формула:

    ,

    отражающая возможную структуру одного из типичных соединений нейтральных нефтяных смол.

    Содержание асфальтенов в нефти редко превышает 1% и только в высокосмолистых нефтях иногда достигает 2–4%. Ас­фальтены — хрупкие твердые вещества обычно черного цвета. Моле­кулярный вес составляющих их соединений может колебаться от 2000 до 12000.

    Подобно нейтральным смолам, асфальтены представляют собой сложные смеси соединений, из которых индивидуальные вещества до настоящего времени не выделены. Так как молекулярный вес асфальтенов обычно в 2–3 раза выше, чем смол, можно предполагать, что они являются продуктом конденсации примерно двух-трех моле­кул смол.

    Некоторыми исследователями предлагаются следующие схема­тические структуры асфальтенов:

    Так же, как и в случае смол, эти структуры представляют собой только наиболее вероятные фрагменты сложной молекулы.

    К типу асфальтенов относятся и так называемые карбены и карбоиды — вещества также нейтрального характера, пред­ставляющие собой, по-видимому, продукты уплотнения асфальтовых веществ. Внешне они похожи на асфальтены, отличаются лишь более темной окраской и несколько повышенным содержанием кислорода. Химические свойства соединений всех этих трех типов аналогичны. Характерное различие лишь в их растворимости: карбены не раство­римы в четыреххлористом углероде, но легко растворимы в серо­углероде; карбоиды не растворимы ни в каких растворителях. Кар­бены и карбоиды извлекают из битумов следующим образом: битум растворяют в бензоле, а нерастворившуюся часть, содержащую карбены и карбоиды, обрабатывают сероуглеродом. При этом извле­каются карбены и остаются в нерастворенном виде карбоиды.

    В сырых нефтях эти соединения практически не встречаются. Они образуются при действии на нефть воздуха и высокой темпе­ратуры (около 120°С). При более низкой температуре образуются смолы и асфальтены.

    Наименее изученным классом смолистых соединений нефти яв­ляются асфальтогеновые кислоты. Их извлекают из бензольного раствора битума (т. е. смеси смолистых и асфальтовых соединений) спиртом. Асфальтогеновые кислоты остаются в растворе, тогда как нейтральные смолы и асфальтены выпадают в осадок. Природа асфальтогеновых кислот практически еще не установлена.

    Асфальтогеновые кислоты имеют довольно высокий молекулярный вес (до 800). Они образуют сложные эфиры при реакции с уксусным ангидридом, что явно свидетельствует о наличии гидроксильных групп, при нагревании они осмоляются и превращаются в асфальтоподобные соединения. Свойства солей этих кислот резко отличаются от свойств солей нафтеновых кислот.

    student2.ru

    Неуглеводородный компонент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

    Неуглеводородный компонент

    Cтраница 2

    Вторым неуглеводородным компонентом природных газов, который при определенных содержаниях может представлять промышленный интерес, является гелий. Попутное извлечение этого весьма ценного и важного для народного хозяйства сырья из газов, добываемых для других целей, может дать огромный экономический эффект.  [16]

    Поэтому такие газообразные неуглеводородные компоненты, как азот, углекислый газ, сероводород, содержащиеся в газоконденсатных смесях, не участвуют при построении критической кривой псевдобинарной системы и вычислении ее критического давления.  [18]

    При содержании неуглеводородных компонентов более 15 % использование этих графиков приводит к большим погрешностям.  [19]

    Изучено влияние неуглеводородных компонентов ( h3S, С02, - Vg) на углеводородные смеси. Показано, что добавка сероводорода до 25 % мольн.  [20]

    При содержании неуглеводородных компонентов более 15 % использование этих графиков приводит к большим погрешностям.  [21]

    Из всех неуглеводородных компонентов наибольший удельный вес занимают сераорганические соединения.  [22]

    Карты изоконцентрат неуглеводородных компонентов в сочетании с другой геолого-промысловой информацией, получаемой в процессе эксплуатации месторождения, позволяют решать и задачи создания и уточнения газодинамической модели пласта на основе решения прямых и обратных задач многокомпонентной фильтрации газов. Наиболее информативны для этих целей карты изоконцентрат сероводорода и азота.  [23]

    Для удаления неуглеводородных компонентов фракции и остаток отдельно экстрагировались хлористым железом или хлористым цинком, растворенным в концентрированной соляной кислоте. Рафинат, состоящий преимущественно из углеводородов, пропускался через силикагель для выделения: 1) неароматических углеводородов, 2) моноциклических ароматических, 3) полициклических ароматических и 4) неуглеводородных компонентов, не удаленных предыдущей обработкой.  [24]

    Из числа неуглеводородных компонентов природных газов наиболее часто встречающимися являются азот, двуокись углерода и сероводород.  [25]

    Вследствие многообразия углеводородных и неуглеводородных компонентов, входящих в состав нефтепродуктов, использование для их характеристики обычно принятых химических методов анализа становится недостаточным.  [26]

    В число неуглеводородных компонентов трансформаторного масла входят асфальто-смолистые вещества, серо-и азотсодержащие органические соединения, нафтеновые кислоты, эфиры, спирты и соединения, содержащие металлы.  [27]

    Таким образом, неуглеводородные компоненты нефтяных газов, в большинстве случаев являясь, так же как и УВ, продуктами метаморфизма ОВ, могут совместно с УВ участвовать в образовании скоплений нефти и газа. Однако вследствие значительных потерь неуглеводородных компонентов при этом процессе ( рассеяние на начальных этапах преобразования ОВ, растворение СОа и FbS) они присутствуют в нефтяных газах в очень небольших количествах.  [28]

    При этом влияние неуглеводородных компонентов учитывается введением поправок, которые определяются по дополнительным графикам, для соответствующих концентраций этих компонентов в газе. Значения поправок должны быть вычтены из значения вязкости, определенной по основному графику.  [29]

    Данные по распределению неуглеводородных компонентов показывают, что получение в процессе ректификации дистиллятного сырья для каталитических процессов необходимо проводить в условиях, исключающих попадание смолистой части остатка в дистилляты.  [30]

    Страницы:      1    2    3    4

    www.ngpedia.ru