Основные химические элементы, входящие в состав нефти

Элемент	Концентрация в нефти, % масс.
Углерод	82...87
Водород	11...15
Сера	0.1...7.0
Азот	до 2.2
Кислород	до 1.5

 

В нефти содержатся следующие классы углеводородов.

Парафины.

Метан, пропан, этан, бутаны - газы. В нефти находятся в растворенном состоянии и являются основной составной частью природного и попутного газов.

Парафины от пентана до гексадекана при нормальных условиях - жидкости. Входят в состав бензиновых и керосиновых фракций нефти.

При одном числе углеродных атомов в молекуле изопарафины имеют более низкие плотность, температуру застывания и температуру кипения чем нормальные.

Изопарафины придают высокое качество бензинам, нормальные ухудшают свойства карбюраторных топлив, однако до определенных концентраций (регламентированных ГОСТами) являются желательными компонентами реактивного и дизельного топлив, а также смазочных масел.

Парафины от гептадекана - твердые вещества, входящие в состав товарных парафинов и церезинов. Их температура плавления повышается с ростом молекулярной массы.

Олефины (непредельные углеводороды).

В нефтях встречаются крайне редко и в незначительных количествах, так как химически неустойчивы. Встречаются в продуктах деструктивной переработки нефти (крекинг, пиролиз). Легко полимеризуются и осмоляются, что приводит к снижению срока службы нефтепродуктов -нежелательные компоненты топлив и масел. Широко применяются для производства полимеров (полиэтилен, полипропилен, каучук), пластмасс, синтетических спиртов.

Нафтены.

Нафтены легких фракций нефти состоят, в основном, из гомологов циклопентана и циклогексана. В нефтях обнаружены нафтены с 1,2, 3, 4 циклами. Распределение по фракциям различно для разных нефтей.

Ароматические углеводороды.

В состав нефтей входят арены с числом циклов от одного до четырех. Распределение по фракциям различно. Обычно в тяжелых нефтях с повышением температуры кипения фракции содержание аренов возрастает. В нефтях средней плотности, богатых нафтенами, арены распределяются по всем фракциям почти равномерно. В легких нефтях, богатых бензиновыми фракциями содержание аренов резко снижается с повышением температуры кипения фракций.

 

Неуглеводородные соединения нефти и нефтепродуктов

Сера.

Встречается почти во всех нефтях.

Типы соединений серы разнообразны. В отдельных нефтях встречается свободная сера, выпадающая в виде аморфной массы при хранении. В большинстве случаев- в связанном состоянии: сульфиды (тиоэфиры), дисульфиды, тиофены, тиофаны, меркаптаны (тиоспирты).

Сернистые соединения нефтей делят на три группы:

1) сероводород и меркаптаны. Обладают кислотными свойствами, коррозионно наиболее активны.

2) Сульфиды и дисульфиды.

3) Тиофаны и тиофены. Термически стабильны.

Сероводород в нефтях встречается редко. Ядовит, плотен, скапливается в низинах.