Азотсодержащие органические соединения нефти

Содержание азота в нефтях значительно ниже, чем серы. Обычно оно колеблется от сотых до десятых долей процента и редко превышает 0,5—0,6%. Вероятно, низкое содержание в нефтях азота и его носителей — азоторганических соединений — объясняется тем обстоятельством, что единственным источником его попадания в нефть является нефтематеринское органическое вещество, которое в процессе своей геохимической истории на пути превращения в нефть медленно, но неуклонно обедняется азотом, Азоторганические соединения вполне справедливо поэтому рассматривать как остаточные или промежуточные соединения в длинной цепи геохимических превращений в нефть таких азотсодержащих органических веществ растительного и животного происхождения, как белки, алкалоиды и другие азотистые соединения. [c.349]

В результате исследования влияния азотсодержащих органических соединений на термическую стабильность топлив из сернистых нефтей было установлено, что первичные- ароматические амины увеличивают осадкообразование в топливах, а третичные амины вызывают резкое снижение осадкообразования. Термическая стабильность топлив ТС-1 и Т-2 повышается также в присутствии некоторых вторичных ароматических аминов (гексиланилина, фе-нил-а-нафтиламина) [298, с. 236]. [c.262]

В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяют азотсодержащие органические вещества, ацетиленовые соединения и др. Большинство из них прочно адсорбируются на металле и повышают перенапряжение катодной и анодной реакций. Ингибиторы вводятся в растворы кислот в концентрации 1—3 г/л при очистке поверхности металла от окалины, ржавчины и других минеральных отложений, образующихся, например, в трубах паровых котлов тепловых электростанций. С помощью ингибиторов защищают от коррозии оборудование нефтяных скважин при кислотных обработках нефтеносных пластов, которые проводятся для того, чтобы растворить породы пласта и увеличить приток нефти к скважине. [c.230]

Хемофоссилии включают две группы соединений неуглеводородные соединения и УВ. Среди первой группы наиболее широко распространены порфирины. Эти соединения были идентифицированы в нефтях А. Трейбсом еще в 1934 г. Порфирины — тетрациклические азотсодержащие органические соединения, основой структуры которых является порфиновое ядро, состоящее из четырех связанных друг с другом пиррольных колец (см. рис. 1.10). [c.33]

Производные пиридина и анилина извлекаются из фракции 150—180 °С обработкой 1 н. раствором хлороводорода при отношении сырья к кислоте 3 1, 50 °С в, течение 0,5 ч [190]. Кислотный слой очищают от углеводородов промывкой хлороформом, нейтрализуют 40 % едким натром. Выделяющиеся азотсодержащие соединения экстрагируют хлороформом, который затем удаляют в токе азота. Например, обработкой фракции 150—350 °С нефти Джар-Кургана 86 % серной кислотой выделяли одновременно нефтяные сульфиды и азотсодержащие соединения [203]. Разбавлением экстрактной фазы получали органический слой сульфидов и сернокислотный слой азотсодержащих оснований. После нейтрализации кислотного слоя 30 % щелочью получали концентрат, содержавший хинолины, бензохинолины, нафтОбензо-хинолины, нафтохинолины, динафтопиридины, пиридины и динафто-бензохинолины. [c.90]

Функциональные производные углеводородов также входят в состав органической части нефти, но в весьма незначительных количествах. Содержание кислородсодержащих соединений колеблется от 0,1 до 1,0% и в очень редких случаях (например, Грозненская беспарафиновая нефть) достигает 5% (масс.), содержание серосодержащих соединений колеблется от 0,4 до 6,0%. Меньше всего в нефтях содержится азотсодержащих соединений — 0,001—0,3%, в редких случаях 2,0% и более. [c.19]

Азот входит в разнообразные органические соединения, в том числе в молекулы биологических веществ - аминокислоты, белки и т.д. Из этого следует, что в конечном итоге азотсодержащие соединения должны присутствовать в нефти. Действительно, в нефти, особенно в средних фракциях, содержатся амины, гетероциклические соединения азота. [c.371]

Следует отметить, что сульфиды образуются главным образом при разложении серо- и азотсодержащих органических соединений в процессе переработки нефти и нефтепродуктов. Фенолы в сырье, поступающем на технологические установки, как правило, не содержатся, а образуются из кислородсодержащих, органических соединений в процессе переработки нефти и нефтепродуктов. [c.157]

Ванадий и никель являются главными металлами, образующими комплексы с органическими соединениями нефти. Содерл ание ванадия в нефтях может достигать 0,04%, никеля — 0,01%. Органическое вещество комплексов состоит почти исключительно из азотсодержащих соединений. [c.82]

Однако элементарный анализ нефтей показывает, что сумма углерода и водорода в них всегда меньше 100% Остальное приходится главным образом на три элемента (г е т е р о а т о м а) 2 кислород, азот и серу, входящие в состав органических соединений. При этом содержание кислорода в нефтях составляет 0,4—0,8%, азота — 0,03— 0,3% и серы— 0,1—5%. В редких случаях содержание кислорода и азота превышает 1 /о, например, в калифорнийской нефти соответственно 1,2 и 1,7%. Бензиновые фракции нефти практически не содержат кислород- и азотсодержащие соединения и, как правило, в их составе очень немного серасодержащих соединений. Керосиновые, дизельные и масляные фракции и гудрон с повышением температуры кипения (а значит и с увеличением молекулярной массы) все больше обогащаются неуглеводородными гетероатомными соединениями. Особенно ими богаты смолистые вещества нефти. Основная часть (до 95%) соединений, содержащих гетероатомы, находится в смолистых веществах нефти. Структура этих сложных высокомолекулярных соединений не известна. По мнению многих авторов, низкомолекулярные соединения, содержащие гетероатомы, представляют собой осколки молекул смолистых веществ, образующиеся либо в природных условиях, либо во время сопутствующей анализу или фракционированию термообработки нефти. Ниже рассматриваются отдельно низкомолекулярные соединения, переходящие при разгонке в различные нефтяные фракции, смолистые вещества и минеральные компоненты нефти. [c.92]

Связанный азот содержится в воздухе в виде аммиака (образующегося при разложении азотсодержащих органических соединений) и следов кислородных соединений (NOa и др.). В поверхностных зонах земной коры встречаются соли аммония, а также соли азотной кислоты. Хорошая растворимость этих соединений объясняет отсутствие значительных скоплений их в земной коре. В связанном виде азот содержится также в каменных углях [от 1 до 2,5% (масс.)] и нефти [от 0,02 до 1,5% (масс.)]. [c.309]

Азот в форме разнообразных органических соединений входит в состав практически всех нефтей и в большинстве случаев по своей распространенности занимает второе или третье место среди гетероэлементов нефти. Знание химической природы азотистых соединений (АС) так же, как и других нефтяных компонентов, необходимо для решения фундаментальных вопросов, связанных с образованием и превращениями нефтей в условиях осадочной толщи, с поиском новых путей рационального использования нефтяного сырья. Постоянный интерес исследователей к нефтяным азотсодержащим веществам нашел отражение в ранее опубликованных обзорных работах [2, 10, 80, 683—685]. [c.119]

Нельзя не отметить, что в производстве нужных народному хозяйству азотсодержащих органических веществ ресурсы и возможности нефтяного сырья до настоящего времени не имеют практически никакого значения, и почти вся потребность в этих соединениях удовлетворяется за счет продуктов переработки природных углей и синтетических материалов. Выправить эту диспропорцию и найти способы утилизации азотистых компонентов нефти, являющихся до сих пор отходами производства,— не простая, но важная задача. [c.139]

Азотсодержащие органические соединения (АС) открыты в нефти в 1817 г. [1], впервые выделены из нее в 1887 г. [2]. Однако только с 1960-х годов последованию и применению АС стали уделять достаточное внимание. Основные работы были развернуты в Институте нефтехимического синтеза АН СССР, Ташкентском государственном университете, Институте химии АН ТаджССР и в других учреждениях СССР, а также в некоторых зарубежных лабораториях. С 1972 г. в Институте химии нефти СО АН СССР интенсивно исследовали состав и структуру норфиринов. [c.3]

Азотсодержащие соединения. Органических азотсодерл ащих соединений в нефтях в среднем не более 2—3 % и максимально (в высокосмолистых нефтях)—до 10%. Большая часть азота концентрируется в тяжелых фракщ1ях и в остаточных продуктах. Азотсодержащие соединения нефти принято делить на основные и нейтральные. [c.37]

В отличие от азота водород в молекулярном виде почти не встречается в природе, но в связанном виде - вода и органическое сырье (нефть, газ) - его запасы весьма велики. Из воды водород извлекали через газификацию угля (2С + О2 = 2СО -газификация, СО + Н2О = СО + Н2 - конверсия СО) и электролизом воды. В настоящее время основным источником водорода являются природный газ (СН4) и вода - из обоих компонентов извлекают Нг- Получаемый аммиак стал практически единственным источником связанного азота для многих других производств азотсодержащих соединений. Ежегодное потребление аммиака составляет десятки миллионов тонн в год. Его использование не ограничено производством удобрений. Основные пути переработки ННз представлены на рис. 5.38. [c.436]

Наличие сопряженности в содержаниях ванадия, никеля и их порфириновых комплексов, высокомолекулярных соединений, серы и азота нефти, а также определенный порядок в распределении этих компонентов по ее фракциям дает возможность полагать, что элементы семейства железа, медь, свинец, молибден находятся в нефти в виде производных сера- и азотсодержащих органических соединений. Существование в нефтях Таджикской депрессии первичных микроэлементов и ванадий- и никельпорфириновых комплексов еще раз подтверждает гипотезу об органическом происхождении иефти. Различное содержание одних и тех же микроэлементов и ванадий- и никельпорфириновых комплексов в нефтях различных регионов и возрастов, видимо, можно объяснить различиями исходных нефтематеринскнх организмов. [c.129]

Еще одним типом азотсодержащих соединений нефти являются амиды кислот и другие производные аминокислот. Эти соединения обнаружены во многих нефтях, однако выделить индивидуальные амиды пока не удалось. Считают,. что амиды кислот имеют циклическую структуру, состоящую из ароматического и лактамного колец. Изучение амидов кислот представляет интерес с точки зрения генезиса нефти, так как, зная строение продуктов превращения аминокислот растений и животных, можно более аргументированно представить путь превращения органического вещества живых организмов в нефть. [c.288]

По химическому составу нефть — смесь различных углеводородов (алканов, алкенов, циклоалканов, аренов) с примесью кислород-, серу-, азотсодержащих органических соединений, а иногда и некоторых других. Нефть, полученная из различных месторождений, может сильно отличаться по составу углеводородов тех или других классов. В табл. 11 приведено содержание различных углеводородов в нефтях некоторых месторождений. Из этих данных видно, как сильно может варьировать состав нефтей. [c.147]

Наряду с углеводородами в нефтях в незначительных количествах имеются кислородсодержащие органические соединения (нафтеновые кислоты), сернистые (меркаптаны), азотсодержащие (гидрированные гомологи пиридина) и металлоорганические соединения. [c.203]

На кафедре органической химии и химии нефти РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина на протяжении многих лет традиционными являются работы в области синтеза, изучения реакционной способности и химических превращений и поиску возможных областей практического применения пяти- и шестичленных азотсодержащих гетероциклических соединений с двумя и тремя гетероатомами, а также производных проетранетвенно-затрудненньк фенолов (аминов, нитрилов, иминоэфиров, мочевин и т.д.) [c.43]

В нефтях, в основном, содержатся компоненты трех рядов углеводородов алканов, циклоалканов (нафтенов) и аренов. Недавно в некоторых нефтях Восточной Сибири и Татарии были найдены непредельные углеводороды. В состав нефти входят также гетероатомные органические соединения кислород-, серу-и азотсодержащие соединения, а также смолисто-асфальтеновые вещества. [c.17]

Азот в природе и его получение. Содержание атома в земной коре в виде соединений составляет 0,01 мае. доли, %. Более 75 мае. долей, %, азота сосредоточено в земной атмосфере в состоянии двухатомных молекул N2, что составляет около 4 10 т. Связанный азот образует минералы в форме нитратов чилийская NaNOj, индийская KNO3 и норвежская a(N03)2 селитры. Кроме того, азот в виде сложных органических производных входит в состав белков, связанный азот содержится в нефти (до 1,5 мае. долей, %), каменных углях (до 2,5 мае. долей, %). При гниении органических азотсодержащих веществ и сжигании топлива связанный азот превращается в свободный. Попутно при этом в малой дозе образуются аммиак, оксид и диоксид азота. [c.246]

В Институте нефти были начаты исследования по новым направлениям химии и технологии нефти и органического синтеза на базе углеводородов нефти, получившие значительное развитие в организованном позднее Институте нефтехимического синтеза АН СССР и родственных учреждениях. Среди них работы но изучению состава и свойств высокомолекулярных и гетероатом-ных соединений нефти, осуществление нефтехимических процессов во взвешенном слое катализатора, гидрокрекинг при среднем давлении, получение и исследование топлив для реактивной авиации, синтез углеводородов изостроения и высших спиртов из СО и Нг, синтез ряда борорганических и азотсодержащих продуктов, каталитическое аминирование кислородсодержащих соедп-нехшй, изучение механизма органических реакций методом меченых атомов. [c.11]

Не растворимые в бензоле эмульгаторы содержат значительное количество минеральных веществ в эмульгаторах арланской нефти более 60%, в ромашкинской около 50%, органическая часть состоит из карбенов и карбоидов. Судя по элементному составу (табл. 9), в эмульгаторах, растворимых в бензоле, концентрируются сернистые (3,4-5,9% 8) кислородсодержащие (0,2-2,8% О) и азотсодержащие соединения (1,15-1,5% К). Еще больше серы и азота (см. табл. 8) содержится в органической части эмульгатор в, не растворимых в бензоле (6,3%-12,8 8 и 1,7-2,2 N3. [c.28]

Сера и азот. Серу- и азотсодержащие органические соединения в тех или иных количествах всегда присутствуют во всех типах сырой нефти и, попадая на катализатор, дезактивируют его. В процессе крекинга содержание серы и азота в сырье снижается, причем глубина обессеривания и разложения азотистых оснований зависит от активности катализатора и от достигаемой степени переработки сырья [66]. Известно, что азотсодержащие, а в определенной степени и серусодержащие соединения могут хемосорбироваться и отравлять активные центры катализатора и временно снижать уровень первоначальной активности. Кроме того, изучение отравления катализаторов показало, что азот (0,3%), содержащийся во фракциях тихоокеанской нефти, насыщенных ароматическими и нафтеновыми углеводородами, способен уменьшать скорость выжигания кокса, т. е. регенерируемость катализаторов двух различных типов. На тех же катализаторах было обнаружено снижение скорости выгорания кокса при крекинге н-гексадекана, содержащего 0,6% азота в виде хинолина. Скорость выгорания кокса однако не изменилась, если в сырье присутствовало 1,8% серы в виде бензотиофена. [c.275]

При деградации органического материала образуются наиболее стабильные структуры. Это подтверждается, например, тем, что ангулярные структуры в нефтях преобладают над менее стабильными линейными. Наибольшую стабильность среди производных карбазола имеет 4-метилкарбазол. Именно это соединение превалирует в нефти среди других метилзамещенных карбазола. Вышесказанное можно, вероятно, распространить и на азаарены. Следует подчеркнуть, что некоторые азотсодержащие фрагменты алкалоидов обнаружены в нефти. [c.65]

Под термином битум понимают жидкие, полутвердые или твердые соединения углерода и водорода, содержащие небольшое количество кислород-, серу-, азотсодержащих веществ и металлов, а также значительное количество асфальто-смолистых веществ, хорошо растворимых в сероуглероде, хлороформе и других органических растворителях [45]. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев. Для битуминозных материалов можно предложить классификацию/приведенную в табл. 1. [c.6]

Известно, что отношение S/N в нефтях изменяется в очень широких пределах (от 0,70 до 47,3, по данным А.Н. Резникова). Однако значения больше 15 и меньше 1 встречаются довольно редко. Чтобы понять причины столь широкого диапазона колебаний значений S/N, необходимо проследить путь азота и серы от исходного 08 до нефти. Весь азот нефтей некогда был зафиксирован с помощью биосистем из атмосферы. Первичный продукт ассимиляции азота — аминокислоты. Именно они, претерпев ряд сложных преобразований, дают всю гамму азотсодержащих соединений каустобиолитов. Изначально исходное ОВ содержит много азота. Например, доля азота в диатомовых и пиридиниевых водорослях 2,5 и 4,6 % соответственно, в копеподовом зоопланктоне и бентосе 9,9 и 12,3 %, в бактериях 12,1 %. Азот и сера в биосистемах сосредоточены в основном в белках. При этом в отличие от нефтей доля азота во много раз превышает содержание серы. Так, по данным О.С. Петренко, в растительных белках азота 15,2—19 %, а серы 0,3—2,4 %. Результаты исследований современных морских и озерных отложений показывают, что белковые компоненты, куда входит азот, — наиболее нестабильная часть исходного органического материала. [c.77]

Как было показано, интенсивность процесса осернения существенно зависит от наличия в системе ионов железа и при прочих равных условиях будет возрастать по мере удаления от источников сноса. Поэтому в ОВ сапропелевой природы (обычно морские отложения) отношение S/N, как правило, выше, чем в материале гумусовой природы, накопление которого происходит чаще всего в прибрежной или озерноболотной зоне, богатой водорастворенным железом. Так, в отложениях Западной Сибири гумусовый кероген имеет отношение S/N 0,3—0,8, а сапропелевый 2,3-2,8 [8]. Эта мысль находит свое подтверждение также при анализе распределения серы и азота в нефтях Западной Сибири. Оказалось, что величина S/N в нефтях в отложениях от верхнего мела до девона (глубины от 800 до 4000 м) не зависит от возраста и глубины залегания пород и в то же время достаточно четко связана с углеводородным составом нефтей, в частности с составом изопреноидных УВ (см. рис. 23 и табл. 21). Последнее указывает на то, что на формирование состава изопреноидных УВ и содержание серы и азота оказывает влияние одна и та же группа факторов. При рассмотрении механизма эволюции соединений серы и азота от исходной биомассы к нефтематеринскому ОВ наличие этих связей становится очевидным. Поло жительная связь между содержанием в нефтях серы и фитана указывает на то, что интенсивное осернение исходного органического материала происходит в обстановке, способствующей сохранению фитана. Наличие прямой связи между отношением S/N и содержанием асфальто-смолистых веществ и серы закономерно. Неожиданным на первый взгляд кажется наличие положительной связи между S/N и азотом. Казалось бы, чем больше в нефтях азота, тем меньше должно быть отношение S/N. Однако наличие прямой связи свидетельствует о том, что формирование нефтей (вернее, накопление исходного ОВ) с высоким отношением S/N происходит в обстановке, благоприятствующей сохранению азотсодержащих соединений. В этих условиях сохраняются не только достаточно стабильные соединения азота, такие как производные хинолина и акридина, но и такие крайне неустойчивые структуры, как аминокислоты. Анализ данных В.Н. Мозжелиной, В.И. Титова, А.З. Кобловой указывает на то, что максимальные концентрации аминокислот приурочены к нефтям, образовавшимся из ОВ, накопление которого протекало в восстановительной обстановке. [c.81]

Высокочастотная область (3600-2700 см ). В этой области проявля-втся частоты валентных колебаний связей ОН и ЫН (3400—3200 см ) [Беллами, 1971] и валентные колебания связей СН различных групп (СНз, СН2 парафинов, нафтенов и олефинов, СН ароматических и неароматических соединений, 3080-2800 см ) [Беллами, 1971]. В спектрах всех смол и асфальтенов нефтей и битумов наблюдаются широкие полосы различной интенсивности в области 3400-3200 см , которые можно отнести к V (ОН) или V (ЫН). Предпочтение, однако, следует все же отдать первому варианту интерпретации, т.е. (ОН), поскольку в области валентных колебаний карбонильных групп (1740—1700 см ) во всех спектрах наблюдаются интенсивные полосы поглощения (см. табл. 22, 23) оба факта - наличие полос поглощения в областях 3400-3200 и 1740-1700 см - свидетельствуют о присутствии в смолах и асфальтенах органических кислот [Наканиси, 1965, Беллами 1971]. Заметим, однако, что приведенные аргументы не исключают и второго варианта интерпретации широких полос поглощения в указанной области, а именно отнесение их к валентным колебаниям ЫН азотсодержащих соединений. В исследованных спектрах трудно идентифицировать полосы, относящиеся к деформационным колебаниям групп ЫН, ЫН2 и ЫН (это подтвердило бы присутствие азотсодержащих соединений), поскольку область, где они должны находиться, закрыта другими интенсивными полосами. Таким образом, прямых спектральных доказательств присутствия в смолах и асфальтенах азотсодержащих соединений пока не найдено, хотя полученные экспериментальные результаты не исключают такой возможности. [c.131]

На основании изложенного выше наиболее вероятная интерпретация широких полос поглощения в области 3400-3200 см в ИК-спектрах смол и асфальтенов нефтей и битумов - это отнесение их к колебаниям ОН карбоксильных групп органических кислот, хотя не исключено присутствие в этих веществах спиртов и азотсодержащих соединений. На основании сказанного спектральный коэффициент К1, приведенный выше, должен нести информацию об относительной насыщенности из Д1енных веществ органическими кислотами. Коэффициент в различных фракциях смол и асфальтенов существенно изменяется (см. табл. 24), что будет обсуждено ниже. [c.132]

Соединения мышьяка в настоящее время по объему использования в качестве ингибиторов коррозии для скважин при добыче сернистых нефтей уступают только органическим азотсодержащим соединениям с длинными углеводородными цепями. Соединения мышьяка применяются в Калифорнии. Ряд патентов, касающихся их применения, опубликованы Рорбаком, Мак-Клаудом и Скоттом [47]. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология