Алканы и циклоалканы нефти и природных газов - Химия нефти и газа
Алканы составляют значительную часть нефти и природных газов. По агрегатному состоянию алканы нефти и газа делятся на газообразные (С1 - С4), жидкие (С5 - С15) и твердые, кристаллизующиеся при 20 0С (С16 и выше). Их подавляющую часть составляют алканы нормального строения от СН4 до С33Н68 (доля разветвленных алканов < 1 %). В нефти содержатся также алканы изопреноидного строения, для которых характерно чередование метильных заместителей в цепи через три метиленовые группы:
Предполагается, что изопреноидные алканы образовались в нефти в результате полимеризации природного изопрена.
Особую роль играет парафиновая фракция нефти (парафин), которая состоит в основном из твердых алканов нормального строения (от С16 и выше) с примесью циклоалканов. Парафиновая фракция присутствует практически во всех нефтях и значительно влияет на их поведение в различных условиях. Так, при температуре ниже 40 0С парафин выпадает из нефти, откладывается на внутренней поверхности трубопроводов и закупоривает их, тем самым сильно осложняя ее добычу и транспортировку.
Для алканов, помимо структурной изомерии, известно два вида пространственной изомерии: 1) конформационная (поворотная) изомерия и 2) оптическая (зеркальная) изомерия [2].
Циклоалканы (Нафтены) составляют основную часть соединений нефти. Они представляют собой алканы, у которых атомы углерода цепи замкнуты между собой в один или несколько циклов.
В нефти встречаются как моно-, так и полициклические циклоалканы. Среди первых наиболее распространены циклопентаны и циклогексаны с числом заместителей от 1 до 3, например:
Их количество в нефти примерно одинаково.
Примеры полициклических циклоалканов нефти:
В тяжелых фракциях нефти обнаружены циклоалканы, содержащие заместители изопреноидного строения, например:
Алканы и циклоалканы обладают очень близкими химическими свойствами. Связи в их молекулах достаточно прочны, обладают низкой полярностью и низкой поляризуемостью.
Основным отличием циклоалканов от алканов является невозможность свободного вращения углеродных атомов и их группировок относительно друг друга. Вследствие этого в молекулах циклоалканов появляются угловое (байеровское) напряжение и напряжение заслонения (торсионное напряжение) [2]. Оба вида напряжений приводят к тому, что связи С-С в циклоалканах несколько менее прочны, чем в соответствующих нормальных алканах.
Невозможность свободного вращения вокруг связей С-С в циклоалканах обусловливает проявление ими пространственной геометрической изомерии [2].
Химические свойства и реакции алканов и циклоалканов. Высокая прочность связей в алканах и циклоалканах обусловливает то, что они в обычных условиях не реагируют с кислотами, щелочами, окислителями, активными металлами и не вступают в реакции присоединения.
Все известные реакции алканов и циклоалканов делятся на три основных типа: 1) Реакции расщепления, которые идут с разрывом как С-Н, так и С-С связей; 2) Реакции замещения водорода, которые идут с разрывом связи С-Н; 3) Реакции окисления.
Похожие статьи
-
Нефть - это природная дисперсная система жидких органических соединений, главную часть которых составляют углеводороды различной молекулярной массы. С...
-
Типы классификации нефтей - Химия нефти и газа
Нефти классифицируют по Генетическим и технологическим признакам . Генетическая классификация учитывает состав исходного природного материала и условия...
-
КРЕКИНГ-ГАЗ, БЕНЗИН - Химия и методы переработки нефти
Вторичные газообразные продукты получаются из нефти в результате различных процессов крекинга. Тяжелые фракции при крекинге дают бензин, а бензиновые...
-
ПЕРЕГОНКА - Химия и методы переработки нефти
Периодическая перегонка. На начальных этапах развития нефтехимической промышленности сырая нефть подвергалась так называемой периодической перегонке в...
-
Характеристика природных и синтетических антиокислителей. Механизм их воздействия Предохранение жиров от порчи имеет важное биологическое и экономическое...
-
РИФОРМИНГ - Химия и методы переработки нефти
Риформинг - это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют...
-
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ - Химия и методы переработки нефти
Катализатор - это вещество, которое ускоряет протекание химических реакций без изменения сути самих реакций. Каталитическими свойствами обладают многие...
-
ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ - Химия и методы переработки нефти
Склонность к дополнительному разложению более тяжелых фракций сырых нефтей при нагреве выше определенной температуры привела к очень важному успеху в...
-
ОЧИСТКА И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ - Химия и методы переработки нефти
Обычная сырая нефть из скважины - это зеленовато-коричневая легко воспламеняющаяся маслянистая жидкость с резким запахом. На промыслах она хранится в...
-
ДРУГИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА БЕНЗИНА - Химия и методы переработки нефти
Кроме крекинга и риформинга существует несколько других важных процессов производства бензина. Первым из них, который стал экономически выгодным в...
-
Основные показатели качества природных вод - Химия воды
Температура -- физический показатель качества воды. Температура воды поверхностных водоисточников в зависимости от сезона года изменяется от 0 до 30°С....
-
Кремний - элемент главной подгруппы четвертой группы третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14....
-
Металлы и сплавы в химии и технике - Металлы и сплавы в химии и технике
Химические элементы - это элементы, образующие в свободном состоянии простые вещества с металлической связью. Из 110 известных химических элементов...
-
ОЧИСТКА ЛЕГКИХ ПРОДУКТОВ, МАСЛА И СМАЗКИ - Химия и методы переработки нефти
Гидроочистка в настоящее время - наиболее распространенный метод гидрогенизации олефинов и повышения качества легких продуктов за счет удаления серы и...
-
При изучении реакций замещения в бензольном кольце было обнаружено, что если в нем уже содержится какой-либо заместитель, то в зависимости от его...
-
ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ ИЗ НЕФТИ - Химия и методы переработки нефти
Получение нефтепродуктов путем фракционирования. Нефтяная промышленность - это главный производитель химикатов. Ее первые успехи в разделении...
-
Строение природных полимеров, Каучук - Фенолформальдегидная смола. Антиоксиданты
Не все представители данного класса веществ устроены одинаково. Так, природные и синтетические полимеры могут существенно различаться. Их молекулы...
-
Нефть и ее переработка - Химические свойства насыщенных углеводородов
Нефть - природное ископаемое, представляющее собой сложную смесь органических веществ, главным образом углеводородов. Она является ценнейшим продуктом, с...
-
ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ - Происхождение горючих ископаемых
Природными источниками углеводородов являются горючие ископаемые - нефть и газ, уголь и торф. Залежи сырой нефти и газа возникли 100-200 миллионов лет...
-
Химические и физические процессы в строительстве, Виды материалов - Химия в строительстве
Химический процесс подразумевает соединение нескольких веществ с целью получения нового вещества, по своим химическим свойствам отличного из химических...
-
Металлические стекла - Металлы и сплавы в химии и технике
В самом начале этого реферата мы выяснили, что при обычных условиях затвердевания жидкого металла его атомы образуют кристаллическую решетку того или...
-
Фракционный состав казеина - Химия и физика молока
1). Характеристика основных фракций. 2). Физико-химические свойства казеина. В свежевыдоенном молоке казеин присутствует в форме мицелл, построенных из...
-
При анализе состава бензиновых фракций широко используют газожидкосую хроматографию. Для получения достоверных результатов хроматографического разделения...
-
Так как нефть представляет собой смесь большого числа органических продуктов, исследование ее химического состава -- весьма сложная задача. Сравнительно...
-
Каучук и резина, история изобретения - Применение нефти и полимеров
В результате быстрого развития промышленных отраслей в начале 20 века, появилась огромная потребность в каучуке. Но натурального каучука было слишком...
-
Круговорот углерода связан с использованием СО при фотосинтезе; в процессе дыхания растение возвращает СО в атмосферу. Животные, поедая растения,...
-
ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ - Нефть и ее свойства
Нефть, получаемая непосредственно из скважин, называется сырой. В различных отраслях народного хозяйства применяются как сырая нефть, так и различные...
-
Химия в системе наук - Основы естественно-научных знаний
Химия - наука о веществах, их свойствах, строении и взаимных превращениях. Под веществом понимается любая совокупность атомов и молекул. Традиционная...
-
Для получения аналитического сигнала используют: § химические Реакции различных типов (кислотно-основные, окислительно-восстановительные,...
-
Методы получения и химические свойства спиртов - Типы связей в органической химии
Спирты - это производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на соответствующее число гидроксильных групп (-ОН). Общая...
-
Характеристики Пронькинской нефти турнейского яруса представлены в табл. 1.1-1.11. Таблица 1.1 Общая физико-химическая характеристика нефти М Н20, мм 2/с...
-
Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов. Кроме того, в нефти содержаться сернистые, кислородные и...
-
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ ХИМИИ, Очерк исторического развития химии - Этапы становления химии
Очерк исторического развития химии Уже в XVIII веке начала формироваться так называемая минеральная химия. Сейчас этот раздел химии мы называем...
-
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ - Нефть и ее свойства
Главнейшим свойством нефти, принесшим им мировую славу исключительных энергоносителей, является их способность выделять при сгорании значительное...
-
Фракционный состав нефти и нефтепродукта определяют путем перегонки и ректификации. Перегонка (дистилляция) - это физический метод разделения, основанный...
-
Необходимое для химической промышленности сырье получают из нефти двумя путями. Один путь состоит в том, что вещество, уже присутствующее в сырой нефти,...
-
Введение - Углеводороды бензиновой фракции прямой перегонки нефти различных месторождений
Бензин (от франц. benzine) - смесь легких углеводородов с температурой кипения 30 - 205ОС. Прозрачная жидкость плотностью 0,70-0,78 г/см3. Производится...
-
Химическая связь и строение молекул вещества. - Роль химии в повседневной жизни
Атомистические воззрения возникли первоначально на Древнем Востоке, в античных Греции и Риме. Первоначально атомное учение предполагало существование...
-
Особые механические свойства эластичность - способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки); малая хрупкость...
-
Транспортировка природного газа - Природный газ
В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атм прокачивается по трубам диаметром до 1,4 м. По мере...
Алканы и циклоалканы нефти и природных газов - Химия нефти и газа