ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Парафиновые углеводороды из "Химия и технология нефти и газа" Углеводороды ряда С Н2 +2 присутствуют во всех нефтях и являются одной из основных составных ее частей. Распределяются они по фракциям неравномерно, концентрируясь главным образом в нефтяных газах и бензино-керосиновых фракциях. В масляных дистиллятах их содержание резко падает. Для некоторых нефтей характерно почти полное отсутствие парафинов в высококипящих фракциях. [c.20] Газообразные углеводороды. Углеводороды С[ — С4 метан, этан, пропан, бутан, изобутан, а также 2,2-диметилпропан при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. Все они входят в состав природных и нефтяных газов. Газовые месторождения бывают трех типов чисто газовые, газоконденсатные и нефтяные. Газы месторождений первого типа называются природными. Они состоят из метана с примесью его гомологов, а также неуглеводородных компонентов углекислого газа, азота и иногда сероводорода. [c.20] По данным 1968 г. в СССР имелось 550 газовых и нефтегазовых месторождений. Почти 96% всех газовых запасов страны не связаны с нефтью, т. е. месторождения природного газа пространственно отделены от нефтяных залежей. [c.20] В большинстве месторождений природного газа основным компонентом является метан. В таких крупнейших месторождениях, как Уренгойское, Заполярное, Усть-Вилюйское, Березовское, Газли, Шебелинское, Саратовское, Дашаво-Угерское и других, его содержание достигает 93—98,8%. Особенностью Усть-Вилюйского газа является высокое содержание сероводорода (2,5%). [c.20] Для некоторых природных газов характерно высокое содержание азота например, в султангуловском газе Куйбышевской области его 20%. В таких газах азоту часто сопутствуют редкие газы — гелий, аргон и др. Содержание гомологов метана в природном газе невелико этана от 0,1 до 8,0% (редко), пропана от 0,1 до 3%, бутана и высших, как правило, — доли процента. Примеси углекислого газа не превышают 2,5%. Ввиду резкого преобладания метана и небольшого количества углеводородов С4—С5 большинство природных газов относят к так называемым сухим газам. [c.20] Газы газоконденсатных месторождений отличаются от обычных газовых месторождений тем, что метану в них сопутствуют большие количества (2—5% и более) гомологов С5 и выше. [c.20] Жидкие углеводороды. Углеводороды С5 — С15 — жидкие вещества. По своим температурам кипения углеводороды от пентана до декана и все их многочисленные изомеры должны попасть при разгонке нефти в бензиновый дистиллят. Известно, что температуры кипения разветвленных углеводородов ниже температур кипения соответствующих им изомеров с прямой цепью. При этом чем более компактно строение молекулы, тем температура кипения ниже. Число теоретически возможных изомеров углеводородов от С5 до Сю равняется 145. [c.21] Менделеев еще в 1883 г. обнаружил пентан, а затем и гексан в бакинской нефти. В настоящее время в нефтях найдены все возможные изомеры пентана, гексана и гептана, 17 октанов, 24 нонана и некоторые деканы. Более детальные исследования показывают, что жидкие парафины нефти состава С5—Сд имеют в основном нормальное или слаборазветвленное строение. Интересным исключением из этого правила являются анастасиевская нефть Краснодарского края и нефть морского месторождения Нефтяные камни. В этих нефтях найдены сильноразветвленные углеводороды, а в анастасиевской — гексан, гептан и октан практически отсутствуют. [c.21] Углеводороды Сц—С16 ундекан, додекан, тридекан, тетрадекан, пентадекан и гексадекан (цетан) при разгонке попадают в керосиновую фракцию. Все они обнаружены во многих нефтях. В нефти месторождения Нефтяные камни зафиксированы также два разветвленных ундекана 2,2,3,5-тетраметилгептан и 2,2-диме-тил-4-этилгептан. [c.21] Углеводороды такого же строения в количествах примерно от 0,2 до 0,4%, считая на нефть, были определены и в других нефтях Грозненская парафинистая. Сургутская (Западная Сибирь), Усинская (Ухта). [c.21] Содержание парафиновых углеводородов в нефтях очень разнообразно—10—70% (считая на светлые фракции). Наиболее богаты жидкими парафиновыми углеводородами среди советских нефтей озек-суатская (Ставропольский край), мангышлакские, грозненская парафинистая, некоторые эмбенские и ферганские нефти, майкопская, ишимбаевская, туймазинская, бугурусланская, ромашкинская, марковская и некоторые другие, главным образом нефти восточных районов. В некоторых нефтях, как исключение, парафиновых углеводородов очень мало или совсем нет например, в месторождениях Сагирском (Эмба), Охинском (Сахалин) и др. [c.22] В химическом отношении метановые углеводороды характеризуются относительно высокой устойчивостью к воздействий большинства сильнодействующих реагентов при обычной температуре. Они не окисляются, не реагируют с серной и азотной кислотами. Известна их способность вступать в реакцию с хлором и другими галогенами. Эта реакция используется при синтезе присадок из высокомолекулярных парафинов и при получении амиловых спиртов из пентанов. В специальных условиях (400° С, избыток, метана) из метана получают хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ и четыреххлористый углерод. Из этана при 300—500° С получают хлористый этил. При повышенных температурах и в присутствии различных катализаторов парафиновые углеводороды могут вступать в реакции нитрования (реакция Коновалова), ал-килирования с непредельными углеводородами, окисления. Все эти реакции имеют промышленное значение. При повышенных температурах алканы разлагаются (см. гл. V ). [c.22] Твердые парафины присутствуют во всех нефтях, но чаще в небольших количествах (от десятых долей до 5%). В типично парафинистых нефтях их содержание повышается до 7—12%. Таковы, например, нефти грозненская парафинистая, горагорская (Грозный), бориславская (Западная Украина). Исключительными по высокому содержанию твердых парафинов (15—20%) являются нефти озексуатская, жетыбайская и узеньская (последние две — полуостров Мангышлак). [c.23] Твердые парафины в нефтях находятся в растворенном или взвешенном кристаллическом состоянии. При перегонке. мазута в масляные фракции попадают парафины, имеющие состав i8—С35. В гудронах концентрируются более высокоплавкие углеводороды С36—С53. Количество возможных изомеров для этйх углеводородов огромно. Так, уже гексадекан имеет 10 359 изомеров, кипящих в пределах 266—288,5° С. Но, как показали многочисленные исследования, около половины всех твердых парафинов нефти имеет нормальное строение, а остальные представлены мало-разветвленными структурами с небольшим числом боковых цепей (в основном, метильные и этильные группы). В ряде нефтей обнаружено наличие непрерывного ряда углеводородов, начиная от 17. Например, в битковской нефти найдены все углеводороды нормального строения от С17 до С42. Вместе с тем сейчас уже не подлежит сомнению, что наряду с углеводородами С Н2 +2 в нефтях имеются твердые, способные к кристаллизации органические вещества с циклической структурой. Однако эти углеводороды главным образом входят в состав не парафинов, а церезинов — смесей более высокомолекулярных и высокоплавких углеводородов, которые, выделяются либо из остаточных нефтепродуктов, либо из горючего минерала озокерита. [c.23] Озокерит (земляной воск, горный воск) представляет собой минерал, образованный пористой породой, пропитанной смесью твердых углеводородов с небольшими количествами высококипящих углеводородов и смол. Месторождения озокерита редки. В 1967 г. добыча озокерита в СССР составляла 300 тыс. г. Он добывается в Бориславе на Дзвинячском месторождении (Западная Украина), в Узбекской ССР (Шор-синское месторождение), в Ферганском Каратау (Сель-Рохо), на острове Челекен в Каспийском море. Органическая часть озокерита выплавляется из породы, и из нее-отгонкой более легких фракций и очисткой остатка получают различные сорта товарного церезина. [c.23] При получении высоковязких масел из остаточных нефтепродуктов последние подвергаются депарафинизации. Отходы от этого процесса—гачи, петролатумы—являются основным сырьем для получения нефтяных церезинов. Церезины по составу и свойствам значительно отличаются от парафинов. Температура плавления товарных парафинов 45—54° С, а церезинов 65—88° С. Парафины легко кристаллизуются в виде пластинок и пластинчатых лент церезины имеют мелкоигольчатую структуру и кристаллизуются с трудом. Температура кипения парафинов — до 550° С, а церезинов— выше 600° С. Молекулярные веса парафинов ниже 500, а церезинов 500—700. [c.24] По химическим свойствам церезины менее инертны, чем парафины. Бурно реагируют при подогреве с дымящейся серной кислотой, с хлорсульфоновой кислотой реагируют, выделяя хлористый водород. Парафины, наоборот, очень стойки на холоду к воздействию различных сильнодействующих реагентов и окислителей. Химический состав церезинов сложен, изучен недостаточно и зависит от исходного сырья. Еще академик Наметкин и Нифонтова показали, что углеводороды С Н2 +2, входящие в состав церезина,, имеют в основном разветвленное строение. В настоящее время считается, что эти изопарафины в главной углеродной цепи могут иметь и циклопарафиновые и ароматические радикалы. Вполне вероятно наличие в церезине чисто циклических углеводородов с длинными парафиновыми цепями нормального и разветвленного строения. [c.24] Парафины и церезины находят разнообразное техническое применение во многих отраслях промышлениости электро- и радиотехнической, бумажной, спичечной, химической, кожевенной, парфюмерной и др. Парафин как загуститель применяется также в производстве консистентных смазок. Особенное значение жидкие и твердые парафины имеют сейчас как сырье для получения синтетических жирных кислот и спиртов. [c.24] Вернуться к основной статье