Общая характеристика, состав и классификация нефти и природного газа. Современные представления об их происхождении - Химия нефти и газа
Нефть - это природная дисперсная система жидких органических соединений, главную часть которых составляют углеводороды различной молекулярной массы. С другой стороны, нефть - это горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространенная в осадочной оболочке Земли.
Нефть образуется в виде подземных залежей (месторождений) вместе с газообразными углеводородами, которые составляют основную массу Природных горючих газов (ПГГ). ПГГ - это естественные смеси углеводородов различного строения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянные в почвах, растворенные в нефти и пластовых водах.
Нефть представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета. Средняя молекулярная масса входящих в ее состав соединений составляет 220-300 у. е. (реже 450-470). Плотность 0,65-1,05 (обычно 0,82-0,95) г/см3.
Важнейшие характеристики нефти - температура застывания (составляет от -60 до +30 0С), вязкость (изменяется в пределах от 2 до 125 мм2/c) и температура вспышки (составляет от -35 до + 120 0С). Эти показатели зависят от состава нефти. Нефть растворяется в органических растворителях, в обычных условиях не растворяется в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.
Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, которые относятся к разным классам органических и неорганических соединений и значительно различаются по своему строению и свойствам.
Важнейшим показателем нефти, дающим наиболее полную информацию о ее свойствах и качестве, является ее состав. Нефти классифицируют по составу четырьмя способами: 1) по элементному составу; 2) по химическому составу; 3) по групповому углеводородному составу; 4) по фракционному составу.
Элементный состав показывает относительное содержание основных химических элементов, присутствующих в нефти или ее фракциях. Элементный состав нефти по массе: С - 83-87 %, H - 12-14 %, S, O и N - 1-4 %. Кроме того, в очень небольших количествах в ней содержатся хлор, ванадий, никель и др. элементы. Преобладание в нефти углерода и водорода обусловлено тем, что она в основном состоит из углеводородов различных классов (см. табл. 1). Наличие в нефти серы, кислорода и азота связано с присутствием в ней Гетероатомных соединений (производных углеводородов, содержащих эти элементы).
Химический состав Показывает, какие химические соединения и в каком количестве составляют вещество нефти (табл. 1).
Наиболее значительными примесями по отношению к углеводородам нефти являются растворенные углеводородные газы, гетероатомные соединения и вода.
Основные гетероатомные соединения нефти:
- 1) серосодержащие - Н2S (сероводород), меркаптаны (RSH, где R - углеводородный заместитель), моно - и дисульфиды (содержат анион S-2), тиофены и тиофаны, тяжелые полициклические соединения; 2) азотсодержащие - гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины; 3) кислородсодержащие - нафтеновые кислоты, фенолы, спирты, смолисто-асфальтеновые вещества и др.; 4) металлорганические соединения - это индивидуальные гетероатомные органические вещества, в состав которых входят d-металлы в виде ионов, в основном ванадий и никель.
Таблица 1 - Химический состав нефти
Компоненты нефти |
Содержание | |
% по массе |
Кол-во индивид. веществ | |
Жидкие углеводороды |
85-90 |
> 500 |
Гетероатомные органические соединения, всего: В т. ч.: Серосодержащие Азотсодержащие Кислородсодержащие Металлорганические |
4-5 |
~ 365 ~ 250 > 30 ~ 85 - А |
Растворенные углеводородные газы С1-С4 |
От десятых долей % до 4 |
4-5 |
Вода |
От следов до 10 |
1 |
Минеральные соли |
0,1-4000 мг/л и более |
- А |
Растворы солей органических кислот |
- А | |
Механические примеси |
- А |
А данные отсутствуют
Минеральные соли в основном представляют собой хлориды разных металлов. Механические примеси - это частицы породы, почвы и другие нерастворимые в нефти природные вещества (глина, песок, известняк и т. п.).
Групповой углеводородный состав показывает, из каких групп, или классов углеводородов состоит нефть. Основную часть углеводородов нефти составляют алканы, циклоалканы (нафтены) и арены (табл. 2).
Таблица 2 - Групповой состав углеводородов нефти
Группы (классы) углеводородов нефти |
Содержание, % по объему |
Парафиновые (алканы) |
30-35 (реже 40-50) |
Нафтеновые (циклоалканы) |
25-75 |
Ароматические (арены) |
10-20 (реже до 35) |
Смешанные (парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические, парафино-нафтено-ароматичес-кие) |
Данные отсутствуют |
Отдельные группы углеводородов различным образом влияют на свойства нефти, ее фракций или нефтепродуктов. Например, бензиновые фракции, содержащие значительные количества изопарафиновых (разветвленных) и ароматических углеводородов, обладают высоким октановым числом, а при повышенном количестве парафинов нормального строения - низким октановым числом. Дизельные топлива, в которых преобладают нормальные парафиновые углеводороды, отличаются легкой воспламеняемостью, тогда как наиболее трудно воспламеняются ароматические бициклические углеводороды. В реактивных и дизельных топливах необходимо уменьшать количество ароматических углеводородов, так как они увеличивают образование нагара.
Нефть является сложной смесью веществ, поэтому ее характеризуют температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно 28-100 0С) и Фракционным составом. Фракционный состав - это выход отдельных фракций нефти, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определенных температурных пределах (обычно до 450-500 0С).
Состав нефти сильно зависит от местонахождения залежи и от глубины ее залегания. Чем глубже находится нефтегазовое месторождение, тем больше в нем доля газовых и газоконденсатных залежей по сравнению с нефтяными, тем больше легких (легкокипящих) фракций в самой нефти.
Похожие статьи
-
ВВЕДЕНИЕ - Нефть и ее свойства
Бурный научно-технический прогресс и высокие темпы развития различных отраслей науки и мирового хозяйства в XIX - XX вв. привели к резкому увеличению...
-
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...
-
Необходимое для химической промышленности сырье получают из нефти двумя путями. Один путь состоит в том, что вещество, уже присутствующее в сырой нефти,...
-
Введение - Химический состав древесины
Первые исследования в области химического состава древесины относятся к началу девятнадцатого века. В то время изучался только элементный состав...
-
Состав примесей природных вод - Природные воды. Классификация примесей
Природная вода представляет собой многокомпонентную динамичную систему, в состав которой входят газы, соли, минеральные и органические вещества,...
-
Элементарный состав нефти - Свойства и состав нефти
Основными элементами, входящими в состав нефти, являются углерод (С) и водород (Н). Содержание углерода (С) колеблется в пределах 82-87%, водорода (H) -...
-
Система химии, логика ее развития и построения Что такое химия? Химия является высокоупорядоченной - постоянно развивающейся системой знаний о веществах,...
-
Стандартные методы, как правило, предусматривают использование количественного анализа, позволяющего установить точное содержание отдельных элементов и...
-
Общая характеристика жиров - Общая характеристика жиров
Жиры - природные соединения, находящиеся в тканях животных, растений, в семенах и плодах различных растений, в некоторых микроорганизмах. Как правило,...
-
Заключение:, Список литературы: - Витамины: общая характеристика и классификация
Витамины могут быть отнесены к группе Биологически Активных соединений , оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это...
-
Так как нефть представляет собой смесь большого числа органических продуктов, исследование ее химического состава -- весьма сложная задача. Сравнительно...
-
РАСТВОРЫ. РАСТВОРИМОСТЬ, Общая характеристика и классификация растворов - Растворы
Общая характеристика и классификация растворов Растворы имеют большое значение для живых организмов (питательные вещества усваиваются в виде растворов;...
-
Ознакомиться с одним из свойств воды - жесткостью, способами ее определения и устранения. Теоретическая часть Жесткость воды. Состав природных вод. Вода...
-
Важность представлений о Системе химии лучше всего охарактеризовал Д. И. Менделеев. "Как там ни рассуждайте и не критикуйте историю, - писал он, - а...
-
Происхождение нефти Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в XVIII - начале XIX века. М. В. Ломоносов заложил гипотезы...
-
Физические методы исследования нефти - Свойства и состав нефти
Всякое индивидуально химически чистое вещество характеризуется совокупностью физических свойств, называемых его константами. Такими константами являются...
-
Закон постоянства состава - Основные понятия и законы химии
Впервые сформулировал Ж. Пруст (1808 г). Все индивидуальные химические вещества имеют постоянный качественный и количественный состав и определенное...
-
ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ - Нефть и ее свойства
Существуют две теории происхождения нефти: биогенная и абиогенная. Сторонники первой - органики - считают, что нефть образовалась в осадочном чехле...
-
Химический состав речной воды - Химия воды
Если капельку природной воды нанести на стекло и подождать, пока она испарится, то на месте капли будут видны белые разводы - это кристаллизуются...
-
Принцип определения химического состава вещества любым методом сводится к тому, что состав вещества определяется по его Свойствам . Свойства веществ...
-
Общая характеристика. - Витамины: общая характеристика и классификация
Витамины (от лат. VITA - жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека и животных и имеющих...
-
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...
-
ХИМИЯ КАК НАУКА О ВЕЩЕСТВАХ, Общее понятие химии - Этапы становления химии
Общее понятие химии Вещества и их взаимные превращения являются предметом изучения химии. Химия - это наука о веществах и законах, которым подчиняются их...
-
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...
-
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...
-
Способ решения основной проблемы химии - проблемы происхождения свойств веществ - стал выражаться посредством схемы: СОСТАВ > СВОЙСТВА Этот способ...
-
Углерод -- основной строительный элемент живых организмов. Он входит в состав всех органических соединений. Все органическое вещество на земном шаре...
-
Состав нефти и ее свойства - Нефть и нефтяная промышленность
Нефть - это горная порода. Она относятся к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Мы привыкли считать, что...
-
Водород, Углерод - Химия в строительстве
Водород (Н) - это бесцветный газ без запаха. Водород - самое легкое вещество среди химических элементов. Смесь водорода и кислорода в пропорции 2:1 очень...
-
Предмет, задачи и методы аналитической химии - Основы аналитической химии
Аналитическая химия-это наука, которая разрабатывает теоретические основы и методы химического анализа. С помощью нее определяют химический состав...
-
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...
-
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...
-
Заключение - Свойства и состав нефти
Элементарный (часто говорят "химический") состав нефти полностью не известен. Знание элементного состава нефти необходимо, прежде всего, для выбора...
-
Возникновение структурной теории позволило химикам впервые обрести мощный инструмент для целенаправленного качественного преобразования веществ. Именно в...
-
Брожение - окислительно-восстановительный процесс, приводящий к образованию АТФ, котором окислителем и восстановителем служат органические соединения,...
-
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ, Атомно-молекулярное учение - Основные понятия и законы химии
Химия - наука о веществах, закономерностях их превращений (физических и химических свойствах) и применении. В настоящее время известно более 100 тыс....
-
При анализе состава бензиновых фракций широко используют газожидкосую хроматографию. Для получения достоверных результатов хроматографического разделения...
-
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...
-
Введение, Общая характеристика химического элемента, Физические свойства - Биогенные элементы. Сера
Семра -- элемент шестой группы третьего периода главной подгруппы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16....
Общая характеристика, состав и классификация нефти и природного газа. Современные представления об их происхождении - Химия нефти и газа