ъйъ. Самостоятельная работа. 1 Алканы нефти и газа

• Название: 1 Алканы нефти и газа
• Дата: 25.05.2022
• Размер: 112.38 Kb.
• Имя файла: Самостоятельная работа.docx
• Тип: Самостоятельная работа; #549741
• страница: 1 из 9

Самостоятельная работа

Химия нефти и газа

18-НФ20 Тарасенко Артём

Теоретический опрос

1 Алканы нефти и газа

Алканы (в нефтехимии чаще встречается название парафины или парафиновые углеводороды) – класс ациклических предельных углеводородов линейного или разветвленного строения, содержащие в своей структуре только простые (одинарные) связи и подчиняющиеся общий формуле CnH2n+2.

Меньше всего в нефти газообразных алканов, входящих в состав попутных газов и газов газоконденсатных месторождений. Далее следуют твердые алканы, которые представлены двумя группами – собственно парафины (молекулярная масса 300 – 450) и церезины (молекулярная масса 500 – 750). В зависисмости от температуры твердые алканы могут находится в нефти как в растворенном, так во взвешенно-кристаллическом состоянии. Основновную же массу составляют жидкие алканы. Алкановые углеводороды распределяются по фракциям нефти достаточно неравномерно. Их содержание уменьшается с повышением средней молекулярной массы фракции, и, соответственно, с увеличением температур выкипания

2 Циклоалканы нефтей.

Циклоалканы (нафтены) – насыщенные углеводороды циклического строения с общей структурной формулой CnH2n. По химическим свойствам циклоалканы схожи с предельными углеводородами – алканами. Простейшим представителем циклоалканов является циклопропан. Впервые нафтены были открыты русским ученым В.В. Марковниковым в 1883 году при изучении нефти с Бакинских месторождений. В настоящее время доказано, что циклоалканы присутствуют во всех нефтях и во всех нефтяных фракциях. В основном в нефти содержаться гомологи циклопентана и циклогексана. Их среднее содержание колеблется в пределах 25 – 75%, в некоторых случаях до 80%, при этом с увеличением температуры кипения нефятной фракции, содержание циклоалканов увеличивается. Однако в высококипящих нефтяных остатках концентрация нафтенов опять падает. Распределение циклоалканов в зависимости от числа циклов называют нафтеновым паспортом нефти. В общем случае можно сказать, что моно- и бициклические нафтены преобладают над остальными циклоалканам, составляя в среднем 50 – 60% от общего количества, в то время как доля пентациклана составляет всего 10%. В связи с этим нафтеновые паспорта отличаются различным соотношением моно- и бицикланов. По плотности циклоалканы занимают промежуточное положение между алканами и ароматическими углеводородами. Температуры кипения и плавления нафтенов выше температуры кипения алканов и ароматических углеводородов с тем же числом атомов углерода в молекуле. Циклоалканы широко используются в нефтехимической промышленности для получения ароматических углеводородов в процессе каталитического риформинга.

3 Ароматические углеводороды нефти и углеводороды смешанного строения

Арены представлены в нефти моноциклическими и полициклическими углеводородами. Обычно нефти содержат 15—20 % аренов; в ароматических (смолистых) нефтях их содержание доходит до 35 %. В зависимости от распределения ароматических углеводородов по фракциям нефти можно подразделить на три группы:

• 
  1) нефти, ароматические углеводороды которых (в основном, полициклические) концентрируются в высших фракциях. Это тяжелые смолистые нефти с плотностью >0,9 г/см³;
  
• 
  2) нефти, ароматические углеводороды которых концентрируются в основном в средних фракциях. Плотность таких нефтей 0,85—0,9 г/см³; нефти этих двух классов относятся главным образом к нафтеновым и нафтено-ароматическим;
  
• 
  3) нефти, ароматические углеводороды которых сконцентрированы в легких фракциях (до 300 °С). Это парафинистые нефти.
  

Во фракциях до 200 °С (бензиновые фракции) содержатся только гомологи бензола. В нефтях найдены все гомологи бензола, включая С₉. Монозамещенные гомологи бензола, содержащие 4 и более атомов углерода в боковой цепи, встречаются редко. Наиболее распространенными являются толуол, этилбензол, ксилолы (м-ксилол преобладает как более термодинамически устойчивый), затем триметилбензолы, далее идут кумол, пропил- бензол, метилэтилбензолы.

Во фракциях 200—350 °С преобладают алкилбензолы, главным образом ди- и тризамещенные, молекулы которых содержат метальные группы и алкильную группу состава С₇—С₈. Кроме гомологов бензола в этих фракциях содержатся гомологи нафталина (моно-, би-, три- и тетраметилнафталины). Найдены также гомологи дифенила. Нафталин встречается редко. Во фракциях >350 °С, кроме высших гомологов бензола и гомологов нафталина, содержатся диарилалканы — углеводороды, в молекулах которых изолированные ароматические ядра связаны с углеводородным мостиком, например: 



В высших фракциях содержатся в небольшом количестве также гомологи полициклических углеводородов с конденсированными кольцами, таких как:



Основная же часть этих углеводородов концентрируется в гудроне. Широко представлены в высших фракциях нефтей углеводороды смешанного строения, молекулы которых содержат наряду с ароматическими кольцами нафтеновые кольца и алкильные боковые цепи. Более подробно мы рассмотрим эти углеводороды специально.