Химическая классификация нефтей

 

В основу классификации ГрозНИИ заложено преимущественное содержание в нефти какого-либо одного или нескольких классов углеводородов. Различают нефти:

· Парафиновые.

· Парафиново-нафтеновые.

· Нафтеновые.

· Парафино-нафтено-ароматические.

· Нафтено-ароматические.

· Ароматические.

В парафиновых нефтях все фракции содержат большое количество алканов: бензиновые - не менее 50%, масляные – 20% и более.

В парафиново-нафтеновых нефтях наряду с алканами в заметных количествах содержатся циклоалканы, однако содержание аренов, смол и асфальтенов невелико.

Для нафтеновых нефтей характерно высокое содержание (до 60% и более) содержание циклоалканов во всех фракциях; при этом содержание алканов, смол и асфальтенов невелико.

В парафино-нафтено-ароматических нефтях углеводороды всех трех классов содержатся примерно в равных количествах, а количество смол и асфальтенов достигает 10%.

Нафтено-ароматические нефти характеризуются преимущественным содержанием циклоалканов и аренов, особенно в тяжелых фракциях.

Ароматические нефти характеризуются высоким содержанием аренов во всех фракциях.

На состав углеводородов нефти влияет ряд факторов:

· Особенности исходного органического вещества осадков;

· Геохимические условия (рН, Еh), при преобразовании органического вещества в осадках;

· Степень термического превращения исходных органических веществ;

· Вторичные изменения нефти.

Алканы нефти

Алканы нефти представлены изомерами нормального и разветвленного строения, причем их относительное содержание зависит от типа нефти.

Алканы представляют собой:

- газообразные (С₁ –С₄),

- жидкие (С₅ – С₁₅),

- твердые вещества (начиная с С₁₆ для н-алканов).

Циклоалканы нефти

Циклоалканы (нафтены) присутствуют во всех фракциях. Наиболее устойчивы пяти- и шестичленные циклы, которые и преобладают в нефтях. Кроме этого, обнаружены многие гомологи циклопентана и циклогексана; а высшие фракции нефти содержат бициклические и трициклические углеводороды различного строения. В нефтях наиболее распространены бициклические углеводороды, имеющие конденсированные кольца, например:

Бицикло [3.2.1] октан Бицикло [4.4.0] декан (декалин)

 

К числу трициклических углеводородов относится адамантан

трицикло [3,3,1,1^3,7] декан

 

Смолисто- асфальтеновые вещества

Смолисто- асфальтеновые вещества концентрируются в гудронах и битумах и не относятся к определенному классу органических соединений. В их состав входит смесь высокомолекулярных соединений гибридной структуры, содержащие азот, серу, кислород, ванадий, никель, железо и т.д.

Смолы представляют собой твердые аморфные вещества или вязкие жидкости от темно-коричневого до бурого цвета с молярной массой 600 –1000 г/моль. Смолы – вещества нестабильные, легко окисляютс я кислородом воздуха даже при нормальной температуре, уплотняясь до асфальтенов. Без доступа воздуха превращение в асфальтены происходит при 260 – 300°С.Асфальтены представляют собой черное твердое вещество по составу сходное со смолами, но с молярной массой 2000–4000 г/ моль.

В состав молекулы асфальтена входят фрагменты гетероциклических, алициклических и конденсированных углеводородов, состоящих из 5—8 циклов. Крупные фрагменты молекул связаны между собой мостиками, содержащими метиленовые группы и гетероатомы. Наиболее характерные заместители в циклах — алкилы с небольшим количеством углеродных атомов и функциональных группы, например, карбонильная, карбоксильная, меркаптогруппа