Некоторые сведения о нефти, газе и газовом конденсате

Нефть – это маслянистая жидкость темно-бурого цвета.
Основными химическими элементами, из которых состоит нефть, является углерод и водород. В большинстве нефтей углерода содержится от 83,5% до 87%, а водорода от 11,5% до 14%.
Наряду с этими элементами в нефти встречаются сера, кислород, азот. В большинстве нефтей серы содержится сравнительно немного (0,1-1%). В то же время, доля нефтей, содержащих от 1 до 3% серы последнее время значительно возрастает. Так, например, в нефтях западного Казахстана, Волжско-Уральских месторождениях содержание серы в нефти может превышать более 10%.

Кроме сернистых соединений, в нефти присутствуют и металлы. Это ванадий, никель, железо, титан, кобальт и другие.
В соответствии с элементным составом, основная масса компонентов нефти – это углеводороды. Следует отметить, что в нефтях, как правило, практически отсутствуют ненасыщенные углеводороды, относящиеся к классу непредельных (алкены или олефины). Такие соединения могу образовываться при термических процессах переработки нефти.
В состав нефти входят углеводороды следующих гомологическских рядов:
1. Алканы. Они могут быть нормального строения и изостроения.
2. Цикланы. Они могут быть пятичленные, шестичленные и смешанные, также состоять из одного двух и более циклов, жестко связанных между собой (то есть моноциклические, бициклические и полициклические).
3. Арены. Они в нефти могут быть также моно-, би- и полициклическими соединениями.
Углеводороды этих гомологических рядов могут образовывать гибридные соединения смешанного строения, например, нафтеноароматические, нафтеноароматические с парафиновыми боковыми цепями и так далее. Чем выше температура выкипания фракции, тем больше в ней таких соединений.
Сернистые соединения в нефти представлены главным образом сероводородом(H2S), меркаптанами (R-SH), сульфидами (R-S-R), дисульфидами (R-S-S-R), сероуглеродом (CS2), серооксидоуглеродом (COS) и так далее.
Помимо сернистых соединений, в нефти присутствуют азотистые и кислородосодержащие соединения. Представители азотистых соединений – это пиридины и амины. Представители серосодержащих соединений – нафтеновые кислоты, фенолы и другие.
Количество этих соединений во фракциях нефти, выкипающих при 350°С невелико.
Наиболее высокомолекулярные компоненты нефти, в состав которых одновременно входит углерод, водород, кислород, сера, азот и металлы (гетероорганические соединения), называются смолисто-асфальтеновыми веществами. Они концентрируются в основном в остатках нефти и в высоковязких нефтепродуктах. Содержание и состав этих соединений в значительной степени влияет на выбор направления переработки нефти и на набор технологических процессов в схемах НПЗ.
В связи с этим, одним из важных показателей качества товарных нефтей является содержание в них смолисто-асфальтеновых веществ. Как правило, эти вещества нейтральные. Их разделение на составляющие компоненты – это сложная и пока трудновыполнимая задача.
По принятой в настоящее время классификации, смолисто-асфальтеновые вещества подразделяются на пять видов:
1.
2. Нейтральные смолы. Они растворимы в легком бензине, петролейном эфире, пентане и гексане. Это полужидкие вещества.
3. Асфальтены. Они не растворяются в петролейном эфире, но растворяются в горячем бензоле. Это твердые хрупкие продукты черного цвета.
4. Карбены. Они частично растворимы только в пиридине и сероуглероде.
5. Карбоиды. Эти вещества практически ни в чем не растворяются.
6. Асфальтеновые кислоты и их ангидриды. Эти вещества растворяются в спирте, бензоле и хлороформе.
Общее содержание смолисто-асфальтеновых веществ в нефти колеблется от 1% до 40 или 45%. Плотность, как правило, превышает единицу. Все смолистые вещества и особенно асфальтены, карбены и карбоиды отрицательно влияют на качество смазочных масел, ухудшая их вязкостно-температурную характеристику.