Состав и физикохимические свойства нефтей

 


            Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов, их производных и гетероатомных соединений.  Вследствие изменчивости химического состава, физико-химические свойства нефтей различных месторождений и даже различных пластов одного месторождения отличаются большим разнообразием.


            По консистенции нефти различаются от легко подвижных до высоковязких (почти не текучих) или застывающих при нормальных условиях. Цвет нефтей меняется от зеленовато-бурого до чёрного.


В нефти в основном содержатся следующие классы углеводородов:


            Парафиновые углеводороды (алканы) – насыщенные (предельные) углеводороды с общей формулой CnH2n+2. Содержание их  в нефти составляет 30 - 70%.


Различают алканы нормального (н-алканы – пентан и его гомологи) строения, изостроения (изоалканы – изопентан и др.) и изопреноидного строения (изопрены – пристан, фитан и др.). В нефти присутствуют газообразные алканы от С1 до С4 (в виде растворённого газа), жидкие алканы С5 – С16
составляют основную массу жидких фракций нефти и твёрдые алканы С17 – С53, которые входят в тяжёлые нефтяные фракции и известны как парафины.


Нафтеновые углеводороды (циклоалканы) – насыщенные алициклические углеводороды. К ним относятся моноциклические с общей формулой CnH2n, бициклические - CnH2n-2, трициклические - CnH2n-4, тетрациклические - CnH2n-6. Содержание  их в нефти  колеблется в интервале 25 - 75%.


  Из моноциклических углеводородов в нефти присутствуют в основном пяти- и шестичленные нафтены. Содержание нафтенов растёт по мере увеличения молекулярной массы нефти.

Ароматические углеводороды (арены) – соединения, в молекулах которых присутствуют циклические π - сопряжённые системы. Содержание  их в нефти изменяется от 10 до 50%. К ним относятся представители моноциклических: бензол и его гомологи (толуол, о-, м-, п-ксилол и др.), бициклические: нафталин и его гомологи, трициклические: фенантрен, антрацен и их гомологи, тетрациклические: пирен, его гомологи и другие.


Гибридные углеводороды  (церезины) – углеводороды смешанного строения: парафино-нафтенового, парафино-ароматического, нафтено-ароматического.  В основном это твердые  алканы с примесью длинноцепочечных углеводородов,  содержащих циклановое или ароматическое ядро. Они являются основной составной частью парафиновых отложений в процессах добычи и подготовки нефтей.


Гетероатомные соединения – углеводороды, в состав молекул которых входят кислород, сера, азот, металлы. К ним относятся:



  1. кислородсодержащие - фенолы, нафтеновые кислоты, жирные кислоты и др., содержание в нефтях от 0,1 до 1%;

  2.  серосодержащие - меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены и др., содержание в нефтях от 0,1 до 1-6 %;

  3.  азотсодержащие - амины, пиридин, хинолин, пирролы и др. и их производные, содержание в нефтях от 0,02 до 0,4 -1%;

  4.  порфирины
    - имеют структуру в основе, которой расположены четыре пиррольных кольца координационно соединенные с атомами ванадия, никеля и др., содержание в нефтях меньше 1%;

  5.  смолы и асфальтены  - высокомолекулярные соединения, содержащие два и более гетероатома, содержание в нефтях от 1 до 35%.


 Подавляющая часть гетероатомных соединений содержится в наиболее высокомолекулярных фракциях нефти, выкипающих выше 300оС. В нефтях Западной Сибири на их долю приходится до 15%.


            В нефтях содержатся в малых количествах минеральные вещества и вода.


            Фракционный состав нефти отражает содержание соединений, выкипающих в определенных интервалах температур. Нефти выкипают в очень широком интервале температур – 28-540°С. Различают следующие основные фракции нефти:


-        28-180°С – широкая бензиновая фракция;


-        140-200°С – уайт-спирт;


-        180-320°С – широкая керосиновая фракция;


-        150-240°С – осветительный керосин;


-        180-280°С– реактивное топливо;


-        140-340°С – дизельная топливо (летнее);


-        180-360°С – дизельная топливо (зимнее );


-        350-500°С – широкая масляная фракция;


-        380-540°С – вакуумный газойль.


          Фракционирование осуществляется на установкая АВТ – атмосферно-вакуумная трубчатка.


 

ищи здесь, есть все, ну или почти все