Высокомолекулярные углеводороды и неуглеводороды (гетероатомные) соединения нефти. Их роль в формировании НДС

Билет 11.

1.Высокомолекулярные углеводороды и неуглеводороды (гетероатомные) соединения нефти. Их роль в формировании НДС.

Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти – смолисто-асфальтеновые вещества (САВ). САВ являются компонентами почти всех нефтей. Редко встречаются “белые” нефти – продукты разной степени обесцвечивания тёмных смолосодержащих нефтей, мигрировавших из недр земли. Содержание и химический состав САВ влияют на выбор направления переработки нефти и набор процессов в схемах НПЗ. Нефти бывают лёгкие(4-5% САВ) и тяжёлые (20% и >). Химическое строение САВ точно не установлено. Представляют собой комплексы полициклических, гетероциклических и металлоорганических соед-й.

САВ подразделяются на 4 гр.: нейтральные смолы, асфальтены, карбены и карбоиды, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды.

Нейтральные смолы – полужидкие или почти тв. Вещества тёмно-красного цвета, плотность ~ 1. Растворяются в петролейном эфире, бензоле, хлороформе и тетрахлорметане. В состав смол входят : S, O, иногда N. УВ находятся в смолах в виде ароматических и нафтеновых циклов с большим кол-вом боковых парафиновых цепей. Массовое соотношение С:Н~8:1. S и О входят в состав гетероциклических соед-й. Химически нестабильны. Могут частично конденсироваться в асфальтены. Смолы из более тяжёлх фракций имеют большие плотность, мол. Массу, красящую способность и содержат больше S, O и N. Смолы – нежелательный компонент всех моторных топлив (образуется нагар и и уменьшение полноты сгорания топлива). Фракции, содержащие смолы, труднее поддаются кат. переработке. При производстве кокса, присутствие смол желательно.

Асфальтены – чёрные или бурые тв. Хрупкие неплавкие высокомолекулярные вещества, плотность >1. При Т>300 асфальтены разлагаются с обр. газа и кокса. При более высоких Т из асфальтенов образуется мелкопористый плотный нефтяной кокс с высоким выходом. Не растворяются в петролейном эфире, пентане, изопентане и гексане. Растворяются в пиридине, сероуглероде, тетрахлорметане, бензоле. Соотношение С:Н~11:1. Химическое строение изучено мало. S, O, N они содержат больше, чем смолы. Содержание асфальтенов в смолистых нефтях обычно 2-4%(масс.)

Концентрированная смесь асфальтенов и смол – битум, который олучают из тяжёлых остатков нефти окислением кислородом воздуха при 220-260оС или концентрации в них смол и асфальтенов. Природные нефтебитумы содержат 60-80% (масс.) смол и асфальтенов.

Карбены и карбоиды – продукты уплотнения асфальтенов. Не растворяются в бензоле, в органических растворителях, частично в пиридине и сероуглероде.

Асфальтогеновые кислоты и их ангидриды по внешнему виду похожи на нейтральные смолы. Это маслянистые, весьма вязкие, иногда твёрдые чёрные вещества