Химия нефти и газа
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Издательский Дом ФОРУМ
Автор:
Рябов Владимир Дмитриевич
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 335
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8199-0847-1
ISBN-онлайн: 978-5-16-100485-2
Артикул: 106850.09.01
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
В учебном пособии приведены современные данные о составе, свойствах, методах анализа углеводородов и других компонентов нефти и газа. Рассмотрены химические основы термических и каталитических превращений углеводородов и гетероатомных соединений нефти. Излагаются основные гипотезы неорганического и органического происхождения нефти.
Книга предназначена в качестве учебного пособия по курсу «Химия нефти и газа» для подготовки бакалавров, магистров и дипломированных специалистов по направлению подготовки «Нефтегазовое дело». Может быть использована для подготовки специалистов по другим направлениям в вузах нефтегазового профиля, а также представлять интерес для специалистов, работающих в области химии и технологии переработки нефти и в других областях нефтяной и газовой промышленности.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 54: Химия. Кристаллография. Минералогия. Минераловедение
- 665: Технология масел, жиров, восков, нефтепродуктов
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 18.02.09: Переработка нефти и газа
- 18.02.12: Технология аналитического контроля химических соединений
- ВО - Бакалавриат
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Магистратура
- 21.04.01: Нефтегазовое дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Химия нефти и газа, 2024, 106850.15.01
Химия нефти и газа, 2023, 106850.14.01
Химия нефти и газа, 2022, 106850.13.01
Химия нефти и газа, 2021, 106850.11.01
Химия нефти и газа, 2012, 106850.03.01
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА В.Д. Рябов 2-е издание, исправленное и дополненное Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело» УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИД «ФОРУМ» — ИНФРА-М 2019
УДК 54(075.8) ББК 24я73 Р98 Рябов В.Д. Р98 Химия нефти и газа : учеб. пособие / В.Д. Рябов. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2019. — 335 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). ISBN 978-5-8199-0847-1 (ИД «ФОРУМ») ISBN 978-5-16-014511-2 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-100485-2 (ИНФРА-М, online) В учебном пособии приведены современные данные о составе, свойствах, методах анализа углеводородов и других компонентов нефти и газа. Рассмотрены химические основы термических и каталитических превращений углеводородов и гетероатомных соединений нефти. Излагаются основные гипотезы неорганического и органического происхождения нефти. Книга предназначена в качестве учебного пособия по курсу «Химия нефти и газа» для подготовки бакалавров, магистров и дипломированных специалистов по направлению подготовки «Нефтегазовое дело». Может быть использована для подготовки специалистов по другим направлениям в вузах нефтегазового профиля, а также представлять интерес для специалистов, работающих в области химии и технологии переработки нефти и в других областях нефтяной и газовой промышленности. УДК 54(075.8) ББК 24я73 Р е ц е н з е н т ы: Магарил Р.З. — доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой «Химия и технология нефти и газа» Тюменского государственного нефтегазового университета; Паренаго О.П. — доктор химических наук, профессор Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН ISBN 978-5-8199-0847-1 (ИД «ФОРУМ») ISBN 978-5-16-014511-2 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-100485-2 (ИНФРА-М, online) © Рябов В.Д., 2016 © ИД «ФОРУМ», 2016
Ïðåäèñëîâèå Õèìèÿ íåôòè êàê íàóêà ïîëó÷èëà ñâîå ðàçâèòèå â êîíöå XIX â. è ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ çíàíèé î íåôòè, åå ñîñòàâå è ñâîéñòâàõ îêîí÷àòåëüíî ñôîðìèðîâàëàñü â ïåðâûå äåñÿòèëåòèÿ XX â. Êàê ó÷åáíàÿ äèñöèïëèíà «Õèìèÿ íåôòè» áûëà âïåðâûå â ìèðå âêëþ÷åíà â ó÷åáíûå ïëàíû ïîäãîòîâêè èíæåíåðîâ-òåõíîëîãîâ ïî ïåðåðàáîòêå íåôòè Ñ. Ñ. Íàìåòêèíûì â 1927 ã. â Ìîñêîâñêîé ãîðíîé àêàäåìèè, à çàòåì â Ìîñêîâñêîì íåôòÿíîì èíñòèòóòå èì. È. Ì. Ãóáêèíà. Ñ 1930 ã. ïðåïîäàâàíèå «Õèìèè íåôòè» áûëî íà÷àòî òàêæå â Ëåíèíãðàäñêîì òåõíîëîãè÷åñêîì èíñòèòóòå èì. Ëåíñîâåòà À. Ô. Äîáðÿíñêèì. Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ è äèôôåðåíöèàöèè õèìèè âîîáùå è õèìèè íåôòè â ÷àñòíîñòè èçìåíÿëèñü åå öåëè, çàäà÷è è ñîäåðæàíèå.  ïåðâîé ïîëîâèíå XX â. õèìèÿ íåôòè çàíèìàëàñü íå òîëüêî âîïðîñàìè èçó÷åíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà íåôòåé, ñâîéñòâ óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ êîìïîíåíòîâ íåôòè, íî òàêæå ïðîáëåìàìè ïåðåðàáîòêè íåôòè — ïåðâè÷íîé, òåðìîêàòàëèòè÷åñêîé, õèìè÷åñêîé; âîïðîñàìè õèìè÷åñêîé î÷èñòêè íåôòåïðîäóêòîâ.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì è ñîñòàâëÿëèñü ó÷åáíûå ïðîãðàììû è ãîòîâèëèñü ó÷åáíûå ïîñîáèÿ ïî õèìèè íåôòè. Ïîñëå ñîçäàíèÿ ó÷åáíûõ êóðñîâ «Òåõíîëîãèÿ ïåðåðàáîòêè íåôòè» (ñ 1933 ã.) è «Òåõíîëîãèÿ íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà» (â 60-õ ãã.) èç ïðîãðàììû êóðñà «Õèìèÿ íåôòè» áûëè èñêëþ÷åíû âîïðîñû òåõíîëîãèè ïåðåðàáîòêè íåôòè è íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà.  ñâÿçè ñ ðàçâèòèåì èíñòðóìåíòàëüíûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ïîòåðÿëè çíà÷åíèå ìíîãèå õèìè÷åñêèå ìåòîäû âûäåëåíèÿ, êîëè÷åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ è èäåíòèôèêàöèè êîìïîíåíòîâ íåôòè, êîòîðûå ðàíüøå èçëàãàëèñü â êóðñå «Õèìèÿ íåôòè».  íàñòîÿùåå âðåìÿ «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» êàê íàóêà ðåøàåò ñëåäóþùèå çàäà÷è: 1. Èññëåäîâàíèå õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà íåôòåé, íåôòåïðîäóêòîâ, ãàçîêîíäåíñàòîâ è ãàçîâ ñ ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ìåòîäîâ àíàëèçà.
2. Èññëåäîâàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ êîìïîíåíòîâ íåôòè è èõ âëèÿíèÿ íà ñâîéñòâà íåôòåïðîäóêòîâ, óñòàíîâëåíèå ñâÿçè ìåæäó ñòðîåíèåì ìîëåêóë è íàäìîëåêóëÿðíûõ ñòðóêòóð êîìïîíåíòîâ íåôòè è ñâîéñòâàìè íåôòåïðîäóêòîâ. 3. Èññëåäîâàíèå õèìèçìà è ìåõàíèçìà òåðìè÷åñêèõ è êàòàëèòè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé êîìïîíåíòîâ íåôòè, â òîì ÷èñëå âçàèìíûõ ïðåâðàùåíèé óãëåâîäîðîäîâ êàê âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ (â ïðîöåññàõ ïåðåðàáîòêè íåôòè), òàê è íèçêîòåìïåðàòóðíûõ, ÷òî âàæíî êàê ñ àíàëèòè÷åñêîé, òàê è ñ ãåîõèìè÷åñêîé (ïðåâðàùåíèå íåôòåé â ïðèðîäå) òî÷åê çðåíèÿ. 4. Èññëåäîâàíèå ïðîáëåìû ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì íàõîäèòñÿ è ñîäåðæàíèå êóðñà «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» êàê ó÷åáíîé äèñöèïëèíû. Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíà ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà è ñòðóêòóðà êóðñà «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» â ñâÿçè ñ äðóãèìè äèñöèïëèíàìè ó÷åáíîãî ïëàíà. Âî ââîäíîé ÷àñòè êóðñà ïðèâîäÿòñÿ êðàòêèå ñâåäåíèÿ î ðîëè íåôòè è ãàçà â ñîâðåìåííîì ìèðå, îá îñíîâíûõ íåôòåäîáûâàþùèõ ñòðàíàõ è íåôòÿíûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ, ïðåäâàðèòåëüíûå äàííûå î õèìè÷åñêîì è ôðàêöèîííîì ñîñòàâå íåôòåé, õèìè÷åñêîé êëàññèôèêàöèè íåôòåé. Ýòè äàííûå íåîáõîäèìû ïðè èçó÷åíèè I ãëàâû «Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ íåôòè è ãàçà». Íà îñíîâàíèè ýòîé ãëàâû ðàññìàòðèâàåòñÿ ìàòåðèàë II ãëàâû «Óãëåâîäîðîäû íåôòè è ïðîäóêòîâ åå ïåðåðàáîòêè». Èç õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ êîìïîíåíòîâ íåôòè ðàññìàòðèâàþòñÿ òîëüêî òå, êîòîðûå èìåþò ëèáî àíàëèòè÷åñêîå çíà÷åíèå, ëèáî íåîáõîäèìû ïðè èçó÷åíèè ïðîöåññîâ òåðìè÷åñêîé è êàòàëèòè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè íåôòÿíîãî ñûðüÿ. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ñîñòàâà ðàçëè÷íûõ ôðàêöèé íåôòè è íåôòåïðîäóêòîâ îáîáùåíû â îòäåëüíîì ðàçäåëå II ãëàâû êóðñà.  III ãëàâå «Ãåòåðîàòîìíûå ñîåäèíåíèÿ è ìèíåðàëüíûå âåùåñòâà íåôòè» ðàññìàòðèâàþòñÿ äàííûå î ñîñòàâå, ñòðîåíèè, ñâîéñòâàõ è àíàëèçå êèñëîðîäíûõ, ñåðíèñòûõ, àçîòèñòûõ, ñìîëèñòî-àñôàëüòåíîâûõ, ìèíåðàëüíûõ êîìïîíåíòîâ íåôòè. IV ãëàâà ïîñâÿùåíà òåðìè÷åñêèì è êàòàëèòè÷åñêèì ïðåâðàùåíèÿì óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ ñîåäèíåíèé íåôòè â óñëîâèÿõ îñíîâíûõ ïðîöåññîâ òåðìîêàòàëèòè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè íåôòÿíîãî ñûðüÿ.  ýòîé ãëàâå ïðèâîäÿòñÿ òàêæå äàííûå î ïðåâðàùåíèÿõ óãëåâîäîðîäîâ â óñëîâèÿõ ðåàêöèé àëêèëèðîâàíèÿ è ñòó 4 Ïðåäèñëîâèå
Ïðåäèñëîâèå 5 Ðèñ. 1. Ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà è ñòðóêòóðà êóðñà «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» â ñâÿçè ñ äðóãèìè äèñöèïëèíàìè ó÷åáíîãî ïëàíà
ïåí÷àòîé ïîëèìåðèçàöèè è èçîìåðèçàöèè ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîîêòàíîâûõ êîìïîíåíòîâ ìîòîðíûõ òîïëèâ.  V ãëàâå ðàññìàòðèâàþòñÿ âîïðîñû ïðîèñõîæäåíèÿ íåôòè, åå îòäåëüíûõ êîìïîíåíòîâ è ïðîáëåìû ïðåâðàùåíèÿ íåôòåé â ïðèðîäå. Ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà è ñòðóêòóðà êóðñà ïîêàçûâàåò òàêæå ñâÿçü îòäåëüíûõ ðàçäåëîâ êóðñà ìåæäó ñîáîé è ñ äðóãèìè äèñöèïëèíàìè ó÷åáíîãî ïëàíà. Íàñòîÿùåìó ó÷åáíèêó ïðåäøåñòâîâàë ðÿä ó÷åáíûõ ïîñîáèé, ïîäãîòîâëåííûõ àâòîðîì è èçäàííûõ â ÐÃÓÍà èì. È. Ì. Ãóáêèíà â ðàçíûå ãîäû. Ýòî êîíñïåêò ëåêöèé ïî êóðñó «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» (1976), «Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ êîìïîíåíòîâ íåôòè» (1979; 1996), «Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, ñâîéñòâà è àíàëèç óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ ñîåäèíåíèé íåôòè» (1983; 1997), «Òåðìè÷åñêèå è êàòàëèòè÷åñêèå ïðåâðàùåíèÿ óãëåâîäîðîäîâ è äðóãèõ êîìïîíåíòîâ íåôòè» (1982), «Õèìèÿ íåôòè è ãàçà» (1998; 2004).  äàííîì èçäàíèè èñïðàâëåíû îøèáêè è îïå÷àòêè è ñäåëàíû íåêîòîðûå èçìåíåíèÿ è äîïîëíåíèÿ. 6 Ïðåäèñëîâèå
Ââîäíàÿ ÷àñòü Íåôòü ÿâëÿåòñÿ ãîðþ÷èì èñêîïàåìûì íàðÿäó ñ êàìåííûì óãëåì, áóðûì óãëåì è ñëàíöàìè.  îòëè÷èå îò äðóãèõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ íåôòü — æèäêîñòü è ñîäåðæèò î÷åíü ìàëî ìèíåðàëüíûõ íåãîðþ÷èõ ïðèìåñåé, ÷òî îáóñëîâëèâàåò åå âûñîêóþ òåïëîòâîðíóþ ñïîñîáíîñòü 42 000 êÄæ/êã (10 000 êêàë/êã). Íåñìîòðÿ íà âûñîêóþ òåïëîòâîðíóþ ñïîñîáíîñòü, ñûðàÿ íåôòü íå èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå òîïëèâà, òàê êàê ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áîãàòûé èñòî÷íèê óãëåâîäîðîäîâ — öåííîãî ñûðüÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ íåôòåïðîäóêòîâ (áåíçèíà, äèçåëüíûõ òîïëèâ, ñìàçî÷íûõ ìàñåë è ò. ä.) è ïðîäóêòîâ íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà1. Íóæíî îòìåòèòü, ÷òî äðóãèå ãîðþ÷èå èñêîïàåìûå òàêæå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîòåíöèàëüíûå ðåñóðñû óãëåâîäîðîäîâ. Èõ ïðèðîäíûå çàïàñû çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿò çàïàñû íåôòè. Òàê, â 1958 ã. ìèðîâûå çàïàñû êàìåííîãî óãëÿ áûëè ðàâíû 7500 ìëðä ò, òîãäà êàê ìèðîâûå ðàçâåäàííûå2 çàïàñû íåôòè — 33 ìëðä ò.  1964 ã. ìèðîâûå ðàçâåäàííûå çàïàñû íåôòè â çàðóáåæíûõ ñòðàíàõ ñîñòàâëÿëè 40 ìëðä ò, â 1971 ã. — 60 ìëðä ò.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ìèðîâûå ðàçâåäàííûå çàïàñû íåôòè ðàâíû 100 ìëðä ò. Ïðîãíîçíûå çàïàñû íåôòè â ìèðå îöåíèâàþòñÿ â 250 ìëðä ò. Ñëåäîâàòåëüíî, óâåëè÷åíèå ðàçâåäàííûõ çàïàñîâ íåôòè íåâåëèêî.  1964 ã. äîáû÷à íåôòè ñîñòàâèëà 1,4 ìëðä ò.  1970 ã. ìèðîâàÿ äîáû÷à íåôòè óâåëè÷èëàñü ïî÷òè âäâîå — 2,3 ìëðä ò, â 1971 ã. — 2,5 ìëðä ò.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ìèðîâàÿ äîáû÷à íåôòè ñòàáèëèçèðîâàëàñü íà óðîâíå 3,5 ìëðä ò.  òàáë. 1 ïðåäñòàâëåíî ðàñïðåäåëåíèå äîáû÷è íåôòè ïî îñíîâíûì íåôòåäîáûâàþùèì ñòðàíàì. Åñëè ïðèíÿòü óñëîâíî, ÷òî äîáû÷à íåôòè â ìèðå ñòàáèëèçèðóåòñÿ â áëèæàéøèå 10 ëåò íà óðîâíå 3—4 ìëðä ò â ãîä, òî çàïàñû íåôòè èñòîùàòñÿ ÷åðåç íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ëåò. 1  íàñòîÿùåå âðåìÿ òîëüêî 5—7 % äîáûâàåìîé íåôòè è ãàçà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðîäóêòîâ íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà. 2 Ïî çàðóáåæíûì ñòðàíàì.
Òàê êàê ìèðîâûå çàïàñû äðóãèõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ, â ÷àñòíîñòè êàìåííîãî óãëÿ, âåëèêè, òî íà ïåðâûé âçãëÿä èñòîùåíèå çàïàñîâ íåôòè íå äîëæíî áû âûçûâàòü îñîáîé òðåâîãè. Íî íà ñàìîì äåëå ýòî íå òàê. Äåëî â òîì, ÷òî íåôòü ñîñòîèò èç ãîòîâûõ óãëåâîäîðîäîâ, òîãäà êàê äëÿ ïîëó÷åíèÿ óãëåâîäîðîäîâ èç òâåðäûõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ (óãîëü, ñëàíöû) íåîáõîäèìà èõ ñïåöèàëüíàÿ òåðìè÷åñêàÿ îáðàáîòêà — íàãðåâàíèå áåç äîñòóïà âîçäóõà, â ðåçóëüòàòå ïîëó÷àåòñÿ ñìåñü æèäêèõ ïðîäóêòîâ óãëåâîäîðîäíîãî õàðàêòåðà è çíà÷èòåëüíûå êîëè÷åñòâà îñòàòêà. Îáùèé âûõîä óãëåâîäîðîäîâ ïðè èõ ïîëó÷åíèè èç íåôòè íàìíîãî âûøå, ÷åì èç äðóãèõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ðàçëè÷èåì ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà íåôòè è äðóãèõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ (òàáë. 2). 8 Ââîäíàÿ ÷àñòü Òàáëèöà 1. Êðóïíåéøèå íåôòåäîáûâàþùèå ñòðàíû ¹ Ñòðàíà Äîáû÷à íåôòè, ìëí ò/ã 1987 1993 1996 2000 2004 2010 1 ÑÑÑÐ 625 390 (ÑÍÃ) 351 (ÑÍÃ) 316 (Ðîññèÿ) 459 469 2 ÑØÀ 460 340 322 290 268 449 3 Ñàóäîâñêàÿ Àðàâèÿ 209 402 390 402 441 488 4 Èðàí 112 181 183 177 194 197 5 Êèòàé 133 145 156 162 173 198 6 Ìåêñèêà 143 155 142 151 169 138 7 ÎÀÝ* — — — — 122 130 8 Âåíåñóýëà 90 116 147 151 107 110 9 Íèãåðèÿ 64 94 100 99 113 114 10 Êàíàäà 86 97 90 99 121 161 11 Íîðâåãèÿ — — 157 160 146 100 12 Êóâåéò 61 93 90 88 101 113 13 Áðàçèëèÿ — — — — 97,7 127 * Îáúåäèíåííûå Àðàáñêèå Ýìèðàòû.
Èç òàáë. 2 âèäíî, ÷òî íåôòü çíà÷èòåëüíî áîãà÷å âîäîðîäîì; ñëåäîâàòåëüíî, âûõîä óãëåâîäîðîäîâ èç íåôòè âûøå. Òàêèì îáðàçîì, íåôòü ÿâëÿåòñÿ áîëåå öåííûì ñûðüåì äëÿ õèìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè, è â ñâÿçè ñ îãðàíè÷åííûìè çàïàñàìè íåôòè áîëüøîå çíà÷åíèå ïðèîáðåòàåò èññëåäîâàíèå ïóòåé åå íàèáîëåå ðàöèîíàëüíîé ïåðåðàáîòêè1. Íàïðèìåð, ïðåäïîëîæèì, ÷òî îòêðûòî íîâîå ìåñòîðîæäåíèå íåôòè, ñðàçó æå âîçíèêàåò ïðîáëåìà åå ïåðåðàáîòêè. ×òî ìîæíî ïîëó÷àòü èç ýòîé íåôòè? Òîïëèâà, èëè ìàñëà, èëè òî è äðóãîå? Ïðåäñòàâëÿåò ëè ýòà íåôòü èíòåðåñ êàê èñòî÷íèê óãëåâîäîðîäîâ — ñûðüÿ äëÿ õèìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè? Äëÿ òîãî ÷òîáû îòâåòèòü íà ýòè âîïðîñû, íåîáõîäèìî äåòàëüíîå èññëåäîâàíèå õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà íåôòè ñ ïðèìåíåíèåì ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ ôèçèêî-õèìè÷åñêîãî àíàëèçà. Òàêèì îáðàçîì, èçó÷åíèå ñîñòàâà íåôòåé ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç âàæíåéøèõ çàäà÷ õèìèè íåôòè.  ðàçðàáîòêå íàó÷íûõ îñíîâ èññëåäîâàíèÿ íåôòåé âûäàþùàÿñÿ ðîëü ïðèíàäëåæèò òðóäàì ðîññèéñêèõ è ñîâåòñêèõ ó÷åíûõ: Ô. Ô. Áåéëüøòåéíà, Ä. È. Ìåíäåëååâà, À. À. Êóðáàòîâà, Â. Â. Ìàðêîâíèêîâà, Ì. È. Êîíîâàëîâà, Ë. Â. Ãóðâè÷à — ïî èçó÷åíèþ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà êàâêàçñêèõ íåôòåé; Ñ. Ñ. Íàìåòêèíà, À. Â. Òîï÷èåâà, Àë. À. Ïåòðîâà, À. Ô. Äîáðÿíñêîãî, Ï. È. Ñàíèíà — ïî èññëåäîâàíèþ ñîñòàâà ðÿäà íåôòåé è ïðèðîäíûõ ãàçîâ íàøåé ñòðàíû; À. Ì. Áóòëåðîâà, Â. Í. Èïàòüåâà, Í. Ä. Çåëèíñêîãî, Ñ. Ñ. Íàìåòêèíà, Á. À. Êàçàíñêîãî, À. Ô. Ïëàòý — â îáëàñòè êàòàëèòè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèé óãëåâîäîðîäîâ. Ñóùåñòâåííûé Ââîäíàÿ ÷àñòü 9 Òàáëèöà 2. Ýëåìåíòíûé ñîñòàâ ðàçëè÷íûõ ãîðþ÷èõ èñêîïàåìûõ Ãîðþ÷èå èñêîïàåìûå Ñ, % H, % Àíòðàöèò 95 2,5 Êàìåííûé è áóðûé óãîëü 85 5,4 Íåôòü 84—87 12—13 Ãàç 75 25 1 Âàæíîå çíà÷åíèå èìååò òàêæå ðåøåíèå ïðîáëåìû óìåíüøåíèÿ ïîòåðü íåôòè ïðè òðàíñïîðòèðîâêå; ýòè ïîòåðè ñîñòàâëÿþò îêîëî 2 % â ãîä îò ìèðîâîé äîáû÷è íåôòè (Ýêîëîãèÿ. 1999. 19—20 îêò.).
âêëàä â ðàçâèòèå õèìèè óãëåâîäîðîäîâ íåôòè âíåñëè ðàáîòû çàðóáåæíûõ èññëåäîâàòåëåé. Ýòî ïðåæäå âñåãî ðàáîòû íåìåöêîãî õèìèêà Ê. Øîðëåììåðà ïî èññëåäîâàíèþ àëêàíîâ íåôòåé, ó÷åíûõ Àìåðèêàíñêîãî íåôòÿíîãî èíñòèòóòà: Ý. Âîøáîðíà, Ô. Ðîññèíè, Á. Ìåéðà, À. Ñòðåéôà, à òàêæå èññëåäîâàíèÿ Ã. Âîòåðìàíà, Ê. âàí Íåñà è Õ. âàí Âåñòåíà. Ðàññìîòðèì òåïåðü êðàòêî ïîíÿòèå î íåôòè êàê ïðèðîäíîì îáúåêòå. Íåôòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíóþ ñìåñü óãëåâîäîðîäîâ è îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ñåðû, àçîòà, êèñëîðîäà. Ýòî ìàñëÿíèñòàÿ æèäêîñòü, îáû÷íî òåìíî-áóðîãî öâåòà, õîòÿ âñòðå÷àþòñÿ íåôòè è ñâåòëûå. Îòíîñèòåëüíûå ïëîòíîñòè íåôòåé êîëåáëþòñÿ îáû÷íî ìåæäó 0,8 è 0,9, à ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà â ïðåäåëàõ 200—300. Íåôòü îáû÷íî çàëåãàåò â ïîðèñòûõ ïîðîäàõ — ïåñêàõ, ïåñ÷àíèêàõ, èçâåñòíÿêàõ (êîëëåêòîðû). ×àñòî â íåôòÿíîì ìåñòîðîæäåíèè âîäà è áîëüøèå êîëè÷åñòâà ãàçà ñîïóòñòâóþò íåôòè (ðèñ. 2). Âîäà, èìåþùàÿ áîëüøóþ ïëîòíîñòü, ÷åì íåôòü, çàíèìàåò â íåôòÿíîì ìåñòîðîæäåíèè íèæíþþ ÷àñòü, à ãàç — âåðõíþþ. Íåôòü îáû÷íî çàëåãàåò íà áîëüøèõ ãëóáèíàõ — îò 2 äî 5 êì, èíîãäà è íà áoëüøåé ãëóáèíå, è âñëåäñòâèå ýòîãî îíà íàõîäèòñÿ â äîâîëüíî æåñòêèõ óñëîâèÿõ. Òåìïåðàòóðà â ïëàñòå ìîæåò äîñòèãàòü áîëüøèõ çíà÷åíèé — 200 °C è áîëåå. Äàâëåíèå â íåôòÿíîì ïëàñòå çàâèñèò îò ãëóáèíû çàëåãàíèÿ è òåìïåðàòóðû (óïðóãîñòü ïàðîâ óãëåâîäîðîäîâ); îíî îáû÷íî ñîñòàâëÿåò 10,0—15,0 ÌÏà, íî ìîæåò äîñòèãàòü è áîëåå âûñîêèõ çíà÷åíèé.  ãàçîâûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ òàêæå âûñîêè.  íåêîòîðûõ ãàçîâûõ ìåñòîðîæäåíèÿõ ñ âûñîêèìè äàâëåíèåì è òåìïåðàòóðîé (20,0—40,0 ÌÏà è 100—200 °C), ñîîòâåòñòâóþùèìè íàäêðèòè÷åñêîé îáëàñòè, â ãàçå ìîæåò ñîäåðæàòüñÿ çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî óãëåâîäîðîäîâ, ÿâëÿþùèõñÿ æèäêè 10 Ââîäíàÿ ÷àñòü Ðèñ. 2. Ñõåìà íåôòÿíîãî ìåñòîðîæäåíèÿ
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти