Групповой состав нефти

Характеристика нефти и природного газа

Состав природного газа

Принято различать:

Ø Газовые месторождения

Ø попутные нефтяные газы (выделяют при добыче нефти)

Ø «сухие» (на 98% состоят из СН₄)

Ø «жирные» (кроме СН₄ содержат до 50% С₂-С₄)

Ø растворенные газы (выделяют из нефти при определенных условиях)

Ø Газоконденсатные месторождения – жидкость, растворенная в газе; содержит легкие у/в

Кроме СН₄ в газах содержатся CO₂ (0,1-7%), N₂ (0,4- 30%), H₂S (3-15%), O₂ (в виде примесей), инертные газы (Ar, Kr, Xe, Ne)

Использование природного газа

Теплота сгорания «сухих» газов – 35 МДж/м³, «жирных» газов – от 42 до 60 МДж/м³.

Из «жирных» газов получают газовый бензин (сжиженная под давлением р=0,4-0,6 МПа пропан-бутановая фракция).

«Сухой» газ используется для сжигания в промышленности и является химически ценным сырьем.

6.2.2 Основные реакции CH₄

хлорирование:

CH₄ + Cl₂ ®CH₃Cl + HCl хлористый метил

CH₃Cl + Cl₂ ® CH₂Cl₂ + HCl хлористый метилен

CH₂Cl₂ + Cl₂ ® CHCl₃ + HCl хлороформ

CHCl₃ + Cl₂ ® CCl₄ + HCl четыреххлор-ый углерод

нитрование (действие рз. HNO₃)нитропарафины

окисление:

CH₄ + O₂ ®CH₃OH метанол

CH₄ + O₂ ®HCOH + H₂O формальдегид

крекинг:

CH₄ ® C + 2H₂ (t=1000⁰C, без O₂) сажа

2CH₄ ® C₂H₂ + 3H₂ (t=1500⁰C) ацетилен

конверсия (получение синтез-газа CO+H₂):

CH₄ + H₂O ® CO + 3H₂ синтез-газ

CH₄ + 2H₂O ® CO₂ + 4H₂ синтез-газ

Характеристика нефти

Нефть– это смесь у/в различного состава или, это раствор газообразных и твердых веществ в жидкости.

6.1.1 Элементный состав нефти:

• углерод 83-87%,
• водород 12-14%,
• сера 1-2%, кислород, азот,
• почти нет минеральных примесей

Состав нефти

Элементный состав нефти (технический):

v мальтены (легкие фракции, не содержащие ароматики и растворяющиеся в петролейном эфире)

v асфальтены (растворимы в бензоле)

v карбены (растворимы в хинолине)

v карбоиды (нерастворимы ни в чем)

Мальтены и асфальтены содержаться в природной нефти, а карбены и карбоиды являются продуктами термической деструкции у/в сырья в технологических условиях.

Фракционный состав нефти

Нефть легко разделяется на фракции по температурам кипения. При этом не происходит разрушения углеводородов, по крайней мере при атмосферном давлении.

Фракции нефти:

1. бензиновая t_кип<200 ^оC
2. лигроиновая t_кип=150-200 ^оC
3. керосиновая t_кип=180-300 ^оC
4. газойлевая t_кип=250-350 ^оC

Остаток атмосферной перегонки нефти – мазут. Далее мазут подвергают вакуумной перегонке. Фракции мазута различаются по вязкости. Остаток после перегонки мазута – гудрон.

Групповой состав нефти

Групповой состав нефти (химический): парафины, нафтены, ароматика, смолистоасфальтеновые вещества (САВ).

Ò Алканы С_nH_2n+2 составляют значительную часть нефти и попутного газа. Выделены алканы от CH₄ до С₃₃H₆₈.

Ò Циклоалканы (нафтены) С_nH_2n составляют большую часть нефти.

Ò Арены от 15%-50%

По мере увеличения t_кип.фракции в остаток

накапливается большое количество

многоядерных циклоалкановых и ареновых

структур.

Они могут взаимодействовать друг с другом,

давая гибридные соединения.

6.2.4 Гетероатомы нефти

• S (0,1-4% масс.) входит в состав нефти в виде элементарной серы, H2S, меркаптанов, сульфидов, тиофенов.
• N (0,02-0,6% масс.)входит в состав нефти в виде гетероциклов или ароматического амина (пиридин, анилин, пиррол).
• O (1-2% масс.)входит в состав нефти в различных функциональных группах (кислоты, спирты, кетоны, эфиры).
• Смолистоасфальтеновые вещества (САВ)