ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлопорфириновые комплексы нефти из "Физико-химическая механика нефтяного пласта" Металлопорфириновые комплексы (МПК) в нефти были открыты Трайбсом в 1934 г. Им было также установлено, что (в исследованных нефтях) только светлые нефти с малым содержанием асфальтенов не содержат порфиринов. Наибольшее их содержание в вязких темных нефтях. [c.24] Исследования химической природы металлов, содержащихся в нефти [16], показали, что металлы в различных горючих ископаемых находятся в виде металлопорфириновых комплексов, которые являются биохимическими остатками хлорофилла и гемина. [c.24] Поверхностная активность порфиринов зависит от содержания в их молекулах карбонильных и карбоксильных групп, придающих молекуле четко выраженный полярный характер. Порфирины представляют собой систему из четырех пирроловых молекул, соединенных метиновыми мостиками. Эти мостики устанавливают сопряженные связи между пиррольными кольцами, наличие которых приводит к возрастанию ароматичности молекул. Обычно порфирины находятся в нефти в виде металлопорфириновых комплексов, главным образом с ванадием и никелем. Полагают, что молекула порфирина имеет плоскую структуру, однако иногд.5 наблюдаются и отклонения пиррольных колец от плоскости, образованной углеводородами метиновых мостиков [16]. [c.24] Е порфириновой молекуле могут происходить разные модификации при замещении различными функциональными группами водородных атомов на углеродах метиновых мостиков и пиррольных колец. Это приводит к появлению в молекуле порфирина таких функциональных групп, как алкильные радикалы (метил, этил, пропил и т. д.), карбоксильная группа, винильные, фенило-вые или бензиловые группы, возможно образование пятого изо-циклического кольца. [c.24] Ванадий в комплекс с пор-фирином обычно входит в форме ванадила [201], поэтому правильнее было бы назвать его ванадило порфири-новым комплексом. [c.25] Исследования [201] показали, что в нефти может содержаться до четырех типов соединений летучие соединения ванадия в виде ванадила (металлопорфириновые комплексы) летучие соединения, не являющиеся ванадилом, нелетучие соединения ванадия, нелетучие соединения, не имеющие формы ванадила. [c.25] При определении содержания металлов в нефтях установлено, что наиболее часто в больших концентрациях встречаются ванадий, никель, железо. Ванадий и никель являются постоянными компонентами золы нефтей. Причем, в большинстве нефтей содержание ванадия выше содержания никеля отношение их постоянно для целого ряда нефтей и битумов и зависит, в какой-то мере, от происхождения нефти. Например, для нефтей карбона и нижнeГf перми отношение содержания ванадия к содержанию никеля меньше трех. Нефти верхнепермских отложений характеризуются отношением от 4 до 7. В большинстве случаев это отношение больше единицы [134]. [c.25] Концентрация ванадия в золе нефтей колеблется в широких пределах от 0,05% для нефтей Туркмении до 21,5% для нефтей Волго-Уральской нефтяной провинции [49, 134]. Нефти Северного Дагестана, Ферганской области относятся к малованадиевым нефтям, Содержание ванадия в нефтях Урало-Поволжья (расчет на нефть) изменяется в диапазоне 8,08-10- —1,12 10-2%). [c.25] Интересно отметить, что основная масса ванадия сконцентрирована в асфальтенах и смолах, растворимых в спирто-бензоле, а никеля — в асфальтенах и петролейно-эфирных маслах. В исследованных нефтях ванадий -и никель-порфириновые комплексы в большом количестве концентрируются в спиртобензольных смолах, затем в асфальтенах и в значительном количестве в петролейно-эфирных маслах. [c.25] Виноградова [29], отмечающая параллельный рост ванадия н количества асфальтенов веществ. Л. А. Гуляева [41] на основании экспериментальных данных сообщает, что ванадий и никель в нефтях Урало-Поволжья связаны с асфальтосмолистой фракцией. [c.26] Исследованиями различных нефтей мира [16, 38, 49, 109, 134, 111, 202, 153] показано наличие в них металлопорфириновых комплексов, связанных в основном с асфальтосмолистой частью нефтей, хотя содержание порфиринов не всегда связывается с содержанием в нефтях смол и асфальтенов. Изучение распределения порфиринов по фракциям асфальтенов показало, что порфирины найдены только в легких фракциях [153]. [c.26] В ранних работах [38, 149], посвященных изучению металло-порфириновых комплексов, допускается возможность адсорбции металлов и металлопорфириновых комплексов вместе с асфальтенами и смолами на твердой поверхности минералов при перемещении нефти в пласте. Ассоциация порфиринов с асфальтенами объясняется, по-видимому, существованием прочных связей между их молекулами. В работе [198] сделано предположение, что свободные связи в молекулах ванадий-порфириновых комплексов замещены радикалами асфальтеновых структур. В результате образуются высокомолекулярные соединения сложной структуры, которые имеют практически неизвлекаемый из-за образования сложных связей ванадий. [c.26] Исследования экстрактов из асфальта калифорнийской нефти, -содержащих в основном никель-порфириновые комплексы, показали, что эти экстракты проявляют значительную поверхностную активность, зависящую от содержания порфиринов. [c.26] Такие факторы, как преимущественная ассоциация поверхностно-активных порфиринов с асфальтовыми компонентами нефти и (Зольщая роль асфальтенов в образовании граничных слоев нефти, свидетельствуют о том, что необходимо изучить роль металлопорфириновых комплексов в поверхностной активности нефти. Поэтому рассмотрим более детальные исследования свойств металлопорфириновых комплексов нефти [106, 108—111]. [c.26] Вернуться к основной статье