ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементный химический состав из "Технология первичной переработки нефти и природного газа Изд.2" Нефть - это смесь очень большого числа химических соединений на основе углеводородов, образовавшихся из исходного органического вещества в результате длительного взаимодействия со средой залегания под воздействием многих факторов. [c.69] Расшифровать, т. е. идентифицировать полный химический состав нефти современными средствами не представляется возможным, поэтому его выражают двумя методами - элементным химическим составом и групповым химическим составом. [c.69] Элементный химический состав - количественный состав химических элементов, входящих в нефть, выраженный в массовых долях или процентах. [c.69] Число химических элементов в составе нефтей очень велико, но основными из них являются следующие. [c.69] Углерод содержится в различных нефтях в количестве от 83 до 87% (мае.), причем чем тяжелее (по плотности и фракционному составу) нефть, тем содержание выше. Углерод входит в состав всех химических соединений нефти. [c.69] Водород составляет 11-14% (мае.) нефтей. С утяжелением состава нефти эта величина уменьшается. Так же как углерод, водород является составной частью всех химических соединений нефти. [c.69] Водород и углерод являются основными горючими элементами нефти (носителями тепловой энергии), но различаются теплотой сгорания для водорода она составляет около 133 МДж/кг (267 МДж/моль), а для углерода - 33 МДж/кг (394 МДж/моль). В связи с этим горючие свойства нефти принято характеризовать соотношением количеств водорода и углерода (Н С) в %. [c.69] В среднем же для нефтей оно составляет 13-15%, для бензиновых фракций - 17-18%, для тяжелых фракций ( 500 °С) - 10-12%. [c.70] Соотношение Н С является одной из важных химических характеристик нефти и ее фракций для расчета процессов горения, газификации, гидрогенизации, коксования и др. [c.70] Сера входит в состав многочисленной фуппы серосодержащих гетероатомных соединений. Нефти сильно различаются по содержанию серы в малосернистых нефтях оно составляет от 0,02 до 0,5%, а в высокосернистых - от 1,5 до 6%. [c.70] Неравномерно распределяется сера и по фракциям одной и той же нефти. Ее содержание меняется по экстремальной зависимости с минимумом в области температур кипения 100-150 °С. В высококипящих фракциях нефти ( 400 °С) серы обычно содержится значительно больше, чем в низкокипящих. [c.70] Сера является одним из нежелательных элементов нефти, так как с углеводородами она образует коррозионно-активные соединения, а при сгорании образует оксиды и через них - серную кислоту, которые опасно зафязняют атмосферу. Содержание серы поэтому является одним из классификационных признаков нефтей, по которому все нефти относят к трем классам - малосернистые, сернистые и высокосернистые (см. гл. 5). [c.70] Азот содержится в нефтях в значительно меньших, чем сера, количествах [0,01-0,6% (мае.) и лишь в отдельных случаях до 1,5% (мае.)]. Азот образует с углеводородами разных фупп азотсодержащие соединения, обладающие различными свойствами, и концентрируется в основном в тяжелых фракциях нефти, кипящих выше 400 °С. [c.70] Как и сера, азот является нежелательной примесью нефти из-за отравляющего воздействия его соединений на катализаторы, используемые в нефтепереработке, и образования оксидов азота при сгорании топлив. [c.70] Кислород представлен в нефтях такими фуппами кислых соединений, как карбоновые и нафтеновые кислоты и фенолы. [c.70] Общее содержание кислорода в нефтях составляет от 0,05 до 0,8% и лишь в отдельных случаях достигает 3,0%. Так же, как азот, кислород концентрируется в тяжелых фракциях нефти, и его количество нарастает с утяжелением фракций. [c.71] Нежелательность присутствия кислорода обусловлена высокими коррозионными свойствами его соединений. [c.71] Металлы составляют обширную фуппу гетероэлементов, образующих с углеводородами сложные соединения. Содержание металлов в нефтях невелико и редко превышает 0,05% (мае.) (500 мг/кг). Всего в нефтях разных месторождений обнаружено около 30 металлов, среди которых наиболее распространенными являются ванадий, никель, железо, цинк, медь, магний, алюминий. В табл. 2.1 приведены данные по содержанию металлов в нефтях, позволяющие получить общую количественную картину. [c.71] Металлы входят в состав высокомолекулярных соединений нефти, выкипающих от 450 °С и выше. При термокаталитической деструкции этих соединений металлы отлагаются в порах катализаторов, дезактивируя их, а при регенерации катализаторов металлы образуют оксидные соединения, также отрицательно влияющие на катализаторы. [c.72] Элементный состав некоторых наиболее известных нефтей бывшего СССР приведен в табл. 2.2. [c.72] Вернуться к основной статье