Состав нефти

Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов. Состав и физико-химические свойства нефти из разных месторождений значительно различаются. На рис. 8.2 приведены газовые хроматограммы

Рис.

рождений:

а — Суракханское; б— Балакбанское; в — Когур-Tene; г — Самотлорское (циф-

ры обозначают количество атомов углерода в молекулах)

нескольких сортов нефти, полученной из разных месторождений. На двух нижних хроматограммах (рис. 8.2, в, г) проставлены цифры, которые обозначают число атомов углерода в молекулах. Высота пика является количественной характеристикой — чем выше пик, тем

Рис. 8.3. Химическая структура типичных компонентов сырой нефти (по данным GESAMP,1998)

большее количество компонента входит в состав смеси. На горизонтальной оси отложены температуры перехода отдельных компонентов в газовую фазу. Как следует из рис. 8.2, а, нефть Суракханского месторождения обогащена углеводородами, кипящими при температурах выше 210 °С. В состав углеводородов входят соединения, содержащие в молекуле 25 и более атомов углерода. Из такой нефти будет высоким выход солярового и машинного масел.

В нефти Балакбанского месторождения (рис. 8.2, б) одновременно с повышенным содержанием масел увеличена концентрация углеводородов, кипящих при температуре 155— 175 °С. Такой температуре кипения отвечают фракции керосина и газойля. Эти же фракции превалируют в нефти Когур-Тепенского месторождения (см. рис. 8.2, в). Содержание высококипящих фракций в ней понижено.

При всем многообразии состава нефти выделяют три основные группы соединений: алканы — парафиновые (ациклические) насыщенные углеводороды. Они представлены растворенными в нефти газами (С,—С5), жидкими продуктами (С6—С 15) и твердыми (выше С15) гомологами метанового ряда. Их содержание в нефти составляет 30—50 %; нафтены включают моно-, би- и полициклические соединения. В боковых цепях атомы водорода могут быть замещены алкильными группами. Содержание этой группы углеводородов в различных сортах нефти колеблется от 25 до 75 %; арены — ароматические углеводороды ряда бензола. Они могут быть представлены моноциклическими (бензол, толуол, ксилол) или полициклическими (нафталин, антрацен и др.) структурами. В нефти их содержится до 10 —20 %, реже — до 35 %.

Кроме того, нефть имеет некоторое количество углеводородов смешанного (гибридного) состава, например, парафино-нафтеновые и нафтено-ароматичские соединения.

В состав нефти могут входить и соединения, содержащие серу (меркаптаны, тиофены, дисульфиды, тиофаны), азот (гомологи пиридина, акридина, гидрохинолина) и кислород (нафтеновые кислоты, асфальтены, смолы).

На рис. 8.3 показаны типичные представители соединений, входящих в состав сырой нефти. Подборка проведена экспертной комиссией (GESAMP) при ООН.