Файл: 1. Нефть и нефтяные месторождения. Гипотезы происхождения нефти. Современные представления об образовании нефти и газа.docx

Влияние олефинов на свойства топлива

Свойства ухудшаются, поскольку снижается стабильность при хранении. Причиной этому реакции окисления и осмоления.

Применение

Алкены – исходные вещества в синтезе соединений.

Этилен → винилхлорид, стирол, этиленгликоль, этанол, диоксан, уксусный альдегид. Уксусного альдегид → уксусная кислота. Полимеризация этилена → полиэтилен, поливинилхлорид, каучуки и смазочные масла.

Полиэтилен → упаковочная пленка, посуда, электроизоляционные материалы.

Этиленгликоль → охлаждающие жидкости и теплоносители.

Пропилен – синтез полипропилена (упаковка, мебель, товары широкого потребления, электроника, строительство, транспорт, трубопроводы и др.), кумол, окись пропилена, изопропанол, глицерин, масляный альдегид. Кумол → фенол и ацетон.

Бутилены → бутадиен, изопрен, синтетический каучук.

Высшие алкены С₁₀-С₁₈ – синтез ПАВ (поверхностно активных веществ), высшие спирты.

№19. Серосодержащие ГАС. Содержание в нефтях. Классификация и номенклатура. Примеры соединений. Относительное содержание, характерные свойства, влияние на свойства нефтепродуктов, распределение по фракциям. Применение.

Гетероатомные соединения – это химические соединения на основе углеводородов любой группы, содержащие один или несколько атомов других химических элементов – серы, азота, кислорода. Соответственно их называют «серосодержащие ГАС», «азотсодержащие ГАС» и т.д.

1. 
   Содержание в нефтях.
   

Серосодержащие соединения относятся к наиболее представительной группе гетероатомных компонентов газоконденсатных и нефтяных систем. Общее содержание серы в нефтегазовых системах колеблется в пределах: от сотых долей процента до 6-8 % и более. Содержание серосодержащих соединений в некоторых нефтях достигает 40 % и выше, в некоторых случаях нефть почти целиком состоит из них.

2. 
   Классификация и номенклатура
   

1. 
   Тиолы (меркаптаны):
   

R-SH, где R - углеводородный радикал.
Названия образуются добавлением окончания -тиол к названию радикала, например, C

---

₃H₇-SH – 1-пропинтиол.

2. 
   Сульфиды (тиоэфиры):
   

R-S-R', где R' и R – углеводородные радикалы
Названия образуются добавлением окончания -сульфид к названиям радикалов, например, СН₃-S-С₂Н₅ – метилэтилсульфид.

3. 
   Дисульфиды: R-S-S-R', где R' и R – углеводородные радикалы
   

Названия образуются как добавлением окончания -дисульфид к названиям радикалов, так и из названия алкана, два соседних атома углерода которого замещены на атомы серы, с приставкой дитиа-, например, СН₃-S-S-С₂Н₅ – метилэтилдисульфид(2,3-дитиапентан).

3. 
   Относительное содержание. Характерные свойства.
   

Тиолы (меркаптаны) содержатся в нефтях в небольших количествах, общее содержание обычно составляет 2-10% от всех серосодержащих ГАС.

Свойства: коррозионная активность,

очень сильный и неприятный запах.. При нагревании до 300 °С излагаются с образованием сульфида и сероводорода. В мягких условиях склонны к окислению кислородом воздуха с образованием дисульфидов.

Сульфид:

обладают меньшим, чем меркаптаны, запахом, нейтральны.

Термически они также более стойки, чем тиолы и разлагаются при 400 – 450 ^оС. По своей структуре сульфиды являются аналогами простых эфиров. Они также склонны к окислению, и это их свойство используется для получения сульфоксидов.

Дисульфиды

В нефтях содержатся в небольших количествах, но они более реакционноспособны, чем сульфиды. При нагревании легко разлагаются на углеводород, меркаптан и сероводород.

4. 
   Влияние на свойства нефтепродуктов
   

Влияние серосодержащих ГАС на свойства нефтепродуктов отрицательное. Их присутствие снижает химическую стабильность топлив, полноту их сгорания и обуславливает наличие в продуктах сгорания оксидов серы, которые в присутствии водяных паров (от сгорания водорода) дают слабую, очень коррозионно-активную серную кислоту. Пары кислоты и избыточное количество оксидов серы загрязняют атмосферу, что отрицательно влияет на человека и окружающую его природу.

5. 
   Распределение по фракциям
   

В отличие от других гетероатомов

---

, значительная доля серы содержится в дистиллятных фракциях. Как правило, содержание серы в прямогонных фракциях возрастает по мере повышения температуры их кипения и общей сернистости исходной нефти.

---

№20. Кислородсодержащие ГАС. Классификация и номенклатура. Содержание в нефтях, строение, распределение по фракциям, свойства. Применение.

Кислородосодержащие соединения в нефтях редко составляют больше 10%. Эти компоненты нефти представлены кислородами, фенолами, кетонами, эфирами и лактонами, реже ангидридами и фурановыми соединениями.

Кис.ГАС делятся на три группы: нефтяные кислоты, нефтяные фенолы, нейтральные соединения.

Нефтяные кислоты. Термин подразумевает все алифатические, алициклические ароматические, гибридные кислоты, входящие в нефть.в бензиновых фракциях встречаются только алифатические кислоты, т.к. остальные кислоты кипят выше 200С. Эти кислоты имеют преимущественно нормальное или слаборазветвленное строение (с 1 метильным заместителем в боковой цепи). Алифатические кислоты обнаружены также в высококипящих фракциях.

В настоящее время из нефтей выделены все кислоты нормального строения до 25 атомов углерода в цепи. По мере повышения температуры кипения нефтяных фракций в них появляются алиф. кислоты разветвленной структуры, содержащие 2 и более метильных заместителя в основной цепи.

Химические свойства. Нефтяные кислоты могут быть превращены в сложные эфиры, амиды, галоидангидриды

Нефтяные фенолы. Изучены недостаточно. Наиболее известны низшие фенолы (С₆-С₉). В высококипящих фракциях нефтей присутствуют фенолы, содержащие в молекуле до 6 конденсированных колец, однако их строение пока не расшифровано.

Нейтральные соединения. Одним из представительных классов этих соединений являются кетоны. Выделено 6 индивидуальных кетонов: ацетон, метилэтил-, метилпропил-, метилизопропил-, метилбутил-, изопропилкетоны.

К нейтральным кислородсодержащим соединениям нефти относят также сложные и простые эфиры. Большинство сложных эфиров содержатся в высококипящих фракциях или нефтяных остатках.

Распределение по фракциям. Кислородсодержащие соединения нефти концентрируются в керосиногазойлевых (средних) фракциях нефти,выкипающих выше 250°С, в количестве 2-3 %.

Номенклатура.

---

Применение. Промышленное значение из всех кислородных соединений нефти имеют только нафтеновые кислоты, а более точно их соли — нафтенаты.

• 
  нафтеновые кислоты и их соли щелочных металлов используют как моющие и чистящие средства;
  
• 
  натриевые и калиевые соли нафтеновых кислот → эмульгаторы при получении эмульсионных масел и деэмульгаторы при обезвоживании нефти;
  
• 
  нафтенаты кальция и алюминия → загустители при получении консистентных смазок;
  
• 
  соли кальция и цинка → диспергирующие присадки к моторным маслам;
  
• 
  нафтенаты свинца, кобальта и марганца → ускорители полимеризации олифы в лакокрасочной промышленности;
  
• 
  соли меди → защита древесины и текстиля от бактериального разложения;
  
• 
  соли алюминия в растворе скипидара → лаки.
  

№21. Азотсодержащие ГАС. Классификация и номенклатура. Содержание в нефтях, строение, распределение по фракциям, свойства, влияние на свойства нефтяных топлив и процессы нефтепереработки. Применение.

Азотсодержащие соединения нефти - функциональные производные аренов. В связи с чем имеют сходное с ними молекулярно-массовое распределение. В отличие от аренов азотсодержащие соединения концентрируются в высококипящих фракциях нефти

Свойства.

Азотсодержащие основания являются единственными носителями основных свойств в нефтяных системах.

Классификация.

Азотсодержащие соединения делят на две группы:

• 
  Азотистые основания
  
• 
  Нейтральные азотистые соединения
  

Азотистые основания - это гетероциклические соединения с замещенным атомом азота в одном (иногда в двух) из колец, и общим числом колец до трех. В основном азотистые основания - это гомологи пиридина, хинолина и акридина, а также соединения с тремя циклами – фенантридин и его алкилзамещенные изомеры, и могут быть выделены из нефти обработкой серной кислотой.

---