Углеводородные и неуглеводородные соединения нефти. Физические свойства

Углеводородные и неуглеводородные соединения нефти. Физические свойства нефти. Химические классификации нефтей. Лекция

В зависимости от строения молекул углеводороды подразделяют на: • Метановые • Нафтеновые • Ароматические

Метановые (алкановые, алифатические, парафиновые УВ), или алканы • Предельные или насыщенные УВ с открытой цепью • Общая формула- Сn Н 2 n+

Примеры записи алифатических углеводородов

Парафиновые углеводороды (алканы)

Циклоалкановые УВ – цикланы, циклоалканы, полиметиленовые, нафтены • С одним циклом – С n Н 2 n – моноциклические • С двумя циклами – С n Н 2 n-2 — бициклические • С тремя циклами – С n Н 2 n-4 — трициклические

Примеры циклановых (нафтеновых) углеводородов

Ароматические УВ (арены) • Класс углеводородов с сопряженными связями. • Общая формула – С n Н 2 n-p (p= 6, 12, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 30, 36)

Ароматические ( I ) и гибридные ( II ) углеводороды

Ароматические углеводороды (арены) А – полициклические арены; В – алкилзамещенные бензолы; С – ароматические стераны; D – гибридные арены

Неуглеводородные соединения нефти Кислород сод ержащие соед инения.

Серосодержащие соединения.

Азотсодержащие соединения нефти.

Примеры порфиринов, которые были обнаружены в древних отложениях и нефтях (Тиссо, Вельте, 1981)H H H HHHHN NNN V =O CH 3 H C 3 C H 2 5 H H H N NNN V =O CH 3 H C 3 C H 2 5 H C 5 2 C H 2 5 CH 3 C H 2 5 Ван адилдезо ксо ф и лло — эр итр оэти о п о р ф ир и н Ван ади лэ ти о п о р ф и р и н (м езоэти о п о р ф ир и н ) III

Пути образования фитана ( 1 ) и пристана ( 2 ) из фитола. CH 2 CCH 3 C C H HH OH Фитол восстановительные условия окислительные условия Фитол R CH OH 2 CH 3 CHCCH 2 дегидро- фитол R CH OH 2 CH 3 CH 2 C НCH 2+ H 2 — H O 2 фитан R CH 3 CH 2 C НCH 2 — С Н 2 0 42 фитеновая кислота + O 2 — O С 2 пристен + H 2 пристан R CCH 3 CHCCH 2 OHO R CH 3 CH 2 CCH 2 R CH 3 CHCH 2 — С Н 19 40 1 2 — H O

Полициклические нафтеновые углеводороды А – стераны; В — тритерпаны Холестан (С ) 27 Эргостан (С ) 28 Стигмастан (С ) 29 Диахолестан (С ) 27 Гопан Гаммацеран Адиантан Олеанан А В

Физические свойства нефти • Цвет • Плотность • Вязкость • Поверхностное натяжение • Температура застывания • Растворимость • Оптические свойства • Показатель преломления • Люминесценция

Плотность нефти в различных единицах

Плотность нефти (соотношение единиц API и г/см 3 )

Треугольная диаграмма состава шести классов нефтей (по Тиссо и Вельте, 1981) А РОМАТ ИЧ Е СКИЕ УВ + -соединения NS O Тяжелые пр евр а ще ни я не фти Ар о мати ко — а сфа льто но вы е Ар о мати ко — на фте но вые Ар о мати ко — сме ша нны е не фти Па ра фи новые не фти Па р а фи но — на фте но вые не фти На фте новые не фти н +ИЗОА ЛКА НЫ (п арафины) Ц ИКЛОА ЛКА НЫ (нафтены)

Хроматограммы нефтей различных химических типов (по Петрову, 1984)