Характеристика асфальтенов некоторых нефтей

Выше обсуждались вопросы, связанные с выяснением молекулярной структуры нефтяных асфальтенов вне зависимости от молекулярной структуры нефтяных смол. Между тем, в предыдущих главах мы неоднократно подчеркивали генетическую связь этих не-углеводородных высокомолекулярных соединений нефти. Рассмотрим теперь наличие общности и различия в строении молекул смол и асфальтенов, так же как мы сделали это в случае их элементного состава. Д. Эрдман в одной из своих работ [14] рассмотрению структурно-молекулярных вопросов смолисто-асфальтеновых веществ нефти предпослал характеристику их химического состава. Смолы и асфальтены, но мнению Эрдмана, представляют собою смеси высокомолекулярных неуглеводородных соединений нефти, в которых содержатся такие гетероэлементы, как кислород, азот и сера, а также небольшие количества ванадия и никеля. Используя большой комплекс физических методов для изучения углеродного скелета и соотношения в нем атомов углерода различной природы (ароматический, нафтеновый, парафиновый) в молекулах смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, природных асфальтенов и продуктов высокотемпературной переработки нефти, многие исследователи при решении принципиальных вопросов пришли к аналогичным выводам. В работах Эрдмана сделаны некоторые обобщения этих экспериментальных результатов. Важное научное значение имеет положение о том, что молекулы смол и асфальтенов состоят из нескольких плоских двухмерных пластин конденсированных ароматических и сферических нафтеновых структур, б.тиз-ких но своему строению. Принципиальное различие между смолами и асфальтенами, проявляющееся в различной их растворимости [c.98]

Химической модификацией нефтяных асфальтенов — введением в пх молекулы новых функциональных групп с помощью реакций сульфирования, аминирования, фосфорилирования и др.— могут быть получены ионообменные материалы с разнообразными свойствами. Хлорметилированные асфальтиты могут служить агентами для бессерной вулканизации каучуков и в качестве от-вердителей некоторых поликонденсационных смол. Обстоятельный обзор процессов химической модификации ВМС нефти, характеристик получаемых продуктов и направлений их практического применения дан в работе [1073]. [c.204]

Структура и содержание второго издания книги претерпели существенные изменения. Главы II (Методы разделения высокомолекулярных соединений нефти) и X (Физические свойства смол и асфальтенов) совсем исключены, так как за последние годы появились специальные издания, в которых подробно описаны методы разделения, выделения и характеристики соединений, близких по свойствам к высокомолекулярной части нефти. Значительно дополнены новым материалом главы, посвященные углеводородам и асфальтенам. Радикально переработана глава о сераорганических соединениях, в которую вошло большое количество новых данных по избирательному каталитическому гидрированию сераорганических соединений нефти. Остальные главы книги мало изменились по сравнению с первым изданием, хотя и в них внесены некоторые дополнения и редакционные изменения. Заново написаны введение и [c.3]

ХАРАКТЕРИСТИКА АСФАЛЬТЕНОВ НЕКОТОРЫХ НЕФТЕЙ [c.46]

Установлено неблагоприятное влияние наличия металлов в нефтях на процессы нефтепереработки и эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Извлечение некоторых элементов, в частности ванадия, из нефти стало даже промышленно важным, поскольку содержание ванадия в образцах битумов из природных высоковязких нефтей достигает 50 г/т. В нефтях разного происхождения может присутствовать до 60 элементов, из которых около половины относится к металлам. Среди отдельных металлов, содержание которых в нефтях превышает доли процентов, доминируют V - 10 -10 % № - 10 - -10 % Ре - 10- -10- % 2п - 10Hg - около 10- % Ка, К, Са, Mg - 10 -10 %. Суммарное содержание в нефтях металлов в среднем колеблется от 0,01 до 0,04% (масс.). Основная масса металлсодержащих соединений сосредоточена в смолах и ас-фал ьтенах, а углеводородные фракции содержат их в следах. Поскольку смол в нефтях и остаточных фракциях значительно больше, чем асфальтенов, то основная масса металлов все же сосредоточена в смолах. При термолитическом воздействии на нефть, например, в процессе перегонки, происходят изменения структурных характеристик смол, а также их элементного со- [c.13]

Состав и свойства нефтяных смол в сильной степени зависят от химической природы нефти, из которой они выделены, характера ее обработки и методов выделения их из нефти и нефтепродуктов. Так как разные исследователи имели дело с различными нефтями и нефтепродуктами и применяли для выделения из них смол весьма разнообразные методы, то вполне понятно и то различие в характеристике состава и свойств нефтяных смол, с которым мы встречаемся в работах,, опубликованных разными авторами. Смолы относятся к классу гетероорганических высокомолекулярных соединений, в состав которых входят, кроме углерода и водорода, кислород, сера, азот и большое число других элементов, в том числе металлов (Ре, №, V, Сг, Mg, Со и многие другие). Кислород и сера присутствуют в значительных количествах (от 1—2 до 7—10%) в смолах почти всех нефтей, тогда как азот является непостоянной составной частью нефтяных смол, хотя содержание его в смолах некоторых нефтей достигает 2% и больше. Смолы составляют от 70 до 90% всех гетероорганических соединений нефти, содержание которых в наиболее тяжелых высокосмолистых нефтях достигает 30—50%- По содержанию углерода (79—87 7о) нефтяные смолы почти не отличаются от асфальтенов, но они богаче водородом (на 1—2%), чем эти последние. В смолах сконцентрирована основная масса всех сернистых, кислородных, а в большинстве случаев и азотистых соединений нефти. В этом кроется причина высокой полярности и поверхностной активности нефтяных смол [191—195]. [c.362]

Допустимая глубина конверсии, выход и качество продуктов существенно зависят от содержания в исходном сырье серы и асфальтенов. Зависимость допустимой глубины конверсии с получением остатков с одинаковыми осадкообразующими характеристиками от указанных показателей для остаточного сырья нз нефтей некоторых месторождений приведена в табл. 1.2. [c.11]

Неоднократно предпринимались попытки использования данных но интенсивностям некоторых полос поглощения в ИК-спектрах для количественной структурной характеристики нефтяных ВМС для установления средней степени ароматичности молекул (доли ароматических атомов С) / , соотношений групп СН, СН.2 и СНд в насыщенных фрагментах молекул и иных параметров [1, 44—46 и др.]. Критический анализ [47, 48] вскрыл неприемлемость таких подходов. Так, для определения фактора ароматичности предлагалось [44, 45] использовать выявленную для масляных фракций нефти эмпирическую связь этой величины с интегральной интенсивностью полосы поглощения при 1600 см [49] или с интенсивностью в максимуме той же полосы [50]. Мы измерили интегральную интенсивность этих полос в ИК-спектрах большого числа образцов ВМС, различающихся по молекулярным массам и гетероатомному составу [51], и нашли, что вычисления по [49] часто дают резко завышенные значения Д, для асфальтенов иногда даже превышающие 100%. На малую точность второй корреляции (относительная ошибка до 30%) указывают сами авторы оригинальной работы [50]. В то же время найденные по спектральным кривым коэффициенты погашения А ср в области 1545—1640 м (рис. 6.3) удовлетворительно коррелируют с величинами /а, рассчитанными на основе данных спектрометрии ПМР по методу, описанному далее в разд. [c.189]

Очевидно, что абсолютные концентрации и количественные соотношения соединений, молекулы которых построены по типам (2а), (За) и (36) в каждой конкретной нефти или нефтяной фракции, должны отвечать некоторому состоянию равновесия и зависеть от микроэлементного и функционального состава вещества, характеристик растворителя и температуры. Смещения такого равновесия при растворении ВМС нефти или при контакте последних с адсорбентами — главная причина и движущая сила отмечавшихся обменных явлений при фракционировании смол и асфальтенов. Эти же смещения обусловливают трудности выделения из нефти металлосодержащих соединений рассматриваемых типов в неискаженной, нативной форме с целью их молекулярного анализа. [c.228]

Многие свойства асфальтов, тяжелых нефтей и нефтяных остатков объясняются склонностью асфальтенов образовывать коллоидные растворы в смолах и некоторых углеводородах. Отдельные из этих положений, так же как и взгляды Маркуссона [15] на химическую природу асфальтенов и смол, не потеряли своего значения и в настоящее время, хотя эти положения дают лишь чисто внешнюю, качественную характеристику свойств. За последние 30 лет мы не очень далеко продвинулись в познании химического строения и свойств смолисто-асфальтеновых веществ нефтей. [c.439]

Как вещества нелетучие или перегоняющиеся лишь с большим трудом, асфальтены и смолы при отгоне светлых продуктов концентрируются в остатках, т. е. в мазуте и гудроне. Как уже было указано, одновременно щрн этом происходят также новообразование смол за счет конденсации масел и дальнейшее превращение смол в асфальтены. Понятно поэтому, что содержание смол и асфальтенов, возрастая но мере углубления отбора, достигает наибольших величин для данной нефти в масляном гудроне. При дальнейшей концентрации процесс обогащения остатка смолами и асфальтенами идет все дальше, так что в результате получаются гуд-роны, твердые нри обыкновенной температуре, т. е. нефтяные остаточные асфальты. Некоторые аналитические данные для характеристики этих асфальтов будут приведены ниже. [c.267]

Масла в СССР получают из нефтей разных характеристик, начиная с уникальных (подобных анастасьевской) и кончая нефтями с большим содержанием нежелательных компонентов (смол, асфальтенов, полициклических углеводородов, сернистых и других соединений) и относительно низким содержанием высокоиндексных компонентов. Характеристика некоторых нефтей СССР как сырья для производства масел представлена в табл. 1 и 2. Потенциальное содержаниегмасел, в нефтях колеблется в очень широких. пределах, например в танатарской 44,6%. в ромашкинской 17,6%. В западно-сургутской нефти масел с индексом вязкости 85 почти в 1,9 раза больше, чем в ромашкинской (ом. табл. 1). По содержанию высокоиндексных масел (ИВ = 105), в частности [c.46]

Калориметрические исследования 1ЮказаЛи, что энергия сорбции асфальтенов при резко пониженной концентрации их в растворах заметно возрастает, тогда как энергия сорбции смол возрастает с увеличением их концентрации в растворе. Таким образом подтверждается правильность высказанных нами предположений о причинах аномального изменения содержания асфальтенов в нефтях по пути перемещения их в сорбирующей среде. Выше отмечалось, что асфальтены обладают явно выраженными свойствами коллоидов и растворы их являются не истинными растворами, а коллоидными, хотя и очень тонкодисперсными. Часть свободного энергетического потенциала молекул такого вещества блокируется их агрегатированием в растворе. В сорбционном процессе в этом случае участвует не каждая молекула данного вещества, а только те его частицы (мицеллы), у которых сохранилось некоторое остаточное после агрегатирования количество свободной энергии. Оно, вероятно, значительно меньше суммарного сорбционного потенциала молекул в случае существования их в истинном растворе, чем и определяется пониженная фактическая сорбируемость асфальтенов по сравнению с предполагаемой. Количественный эффект сорбции зависит не только от характера, состояния и условий нахождения сорбируемого вещества, но в равной мере и от характеристики сорбента, функции которого в интересующем нас процессе несут осадочные породы [c.26]

Влияние природы адсорбентов на результаты анализов (содержание асфальтенов, смол и парафина) нефтей кавказских месторождений изучали Л. Г. Гурвич и Н. И. Черножуков [151] и многие другие исследователи [152—154]. Основываясь на многочисленных анализах природных асфальтов, а также нефтей кавказских месторождений, А. Н. Сахапов дал одну из первых обобщающих работ по нефтяным смолам и асфальтенам [155]. В этой сводке приведена классификация смолисто-асфальтеновых веществ асфальтов, нефтей и продуктов переработки нефтей, количественное содержание их в различных продуктах и некоторые их свойства (растворим ость, плавкость, окраска и др.). Отмечалась сложная природа нефтяных смол. и асфальтенов, образовавшихся путем конденсации углеводородов самих по себе или же с участием в этом процессе кислорода и серы. Генетическая связь асфальтенов и смол с углеводородами выражалась схемой углеводороды -> смолы асфальтены. Многие свойства асфальтенов тяжелых нефтей и нефтяных остатков объясняются склонностью асфальтенов образовывать коллоидные растворы в смолах и некоторых углеводородах. Многие из этих положений, так же как и взгляды Маркуссона [156] на химическую природу асфальтенов и смол, не потеряли своего значения и в настоящее время, однако в них содержится их чисто внешняя, качественная характеристика. За последние 30 лет мы очень мало продвинулись в познании химического строения и свойств смолисто-асфальтеновых веществ нефтей и находимся в настоящее вре- [c.339]

Характеристика некоторых нефтей дана в табл. 1-1 [6]. По содержанию серы нефти делятся на три класса малосернистые (О—0,5% 5) сернистые (0,5—1,9% 5) и высокосернистые (более 1,9% 8). Для сернистых нефтей характерно значительное содержание твердых парафинов (до 6% в нефтях и до 10—15% в масляных фракциях), большое содержание (более 4%) асфальтенов (ас-фальтены относятся к кислородсодержащим веществам), [c.12]

Общий тип структурной единицы смол и асфальтенев. Сложность и разнообразие химического строения САВ, а также отсутствие единой методологии не только анализа, но и интерпретации экспериментальных данных, усложнили возникновение единых взглядов на многие структурные характеристики. Современный уровень знаний о САВ, применение интегрального структурного анализа дает возможность определить структурно-групповые параметры, дающие некоторое представление о структурной организации САВ, иногда имеющих отдаленное отношение к реально существующей картине. Можно с определенной долей вероятности установить количество структурных единиц, найти число всех атомов, их относительное расположение в молекуле, содержащейся в усредненном продукте, выделенном из нефти определенного месторождения. Все применяемые для анализа структуры методы основываются на предположениях, базирующихся на данных, полученных при исследовании более летучих фракций нефти и они вряд ли применимы для САВ. Однако наглядность в представлении экспериментальных данных и необходимость упорядочения логических выводов приводила многих исследователей к мысли о построении гипотетических моделей молекул смол, а особенно асфальтенов [233, 242], которые по существу являются научной абстракцией. [c.275]

Смолы общие (нефракционированные). Как и нефтяные смолы, эта фракция имеет желто-коричневый цвет и сильно поглощает в ИКобласти. Коэффициент К1 битумных смол близок по интервалу изменения к соответствующей величине в нефтяных хлороформенных смолах. Этот факт в сочетании с довольно высокими значениями по сравнению с битумными асфальтенами свидетельствует о сравнительно высоком содержании жирных кислот в этой фракции. Кроме кислот, в битумных смолах содержится довольно значительная часть сложных алифатических эфиров (1730 см ), в некоторых случаях имеются хиноны (1650 см ). Относительное содержание парафинов в битумных смолах существенно выше, а ароматических соединений — ниже по сравнению с битумными асфальтенами. Перечисленные свойства битумных смол аналогичны спеко-ральным характеристикам хлороформенных смол из нефтей. [c.141]