Микроэлементы в нефти. Металлы и Неметаллы.

В нефтях различных месторождений присутствует около 50 различных элементов в микроколическтвах, как металлов, так и типичных неметаллов:

Группы элементовЭлементы©PetroDigest.ru
Щелочные металлы
Li, Na, K
Щелочноземельные металлы
Ba, Ca, Mg
Металлы подгруппы меди
Cu, Ag, Au
Металлы подгруппы цинка
Zn, Cd, Hg
Металлы подгруппы бора
B, Al, Ga, In, Tl
Металлы подгруппы ванадия
V, Nb, Ta
Металлы переменной валентности
Ni, Fe, Mo, Co, W, Cr, Mn, Sn
Неметаллы
Si, P, As, Cl, Br, I

 

Не беря в расчет минеральные соли, основная часть микроэлементов нефти содержится в высококипящих фракциях, преимущественно в смолах и асфальтенах. Сами же соединения находятся в виде мелкодисперсных водных растворов солей, тонкодисперстных взвесей минеральных пород, или химически связаны с органическими веществами.

Соединения, имеющие в структуре как органическую составляющую, так и неорганические элементы разделяют на несколько классов:

  • элементорганические соединения (наличие связи углерод - элемент)
  • соли металлов органических кислот
  • хелаты (внутримолекулярные комплексы металлов)
  • комплексы, состоящие из нескольких однородных или смешанных лигандов
  • комплексы с гетероатомами или п-системой полиароматических асфальтеновых структур

Элементорганические соединения и соли металлов изучены довольно мало. Строго говоря их существование даже не доказано. Однако предположительно элементорганика образуется с участием свинца (Pb), олова (Sn), мышьяка (As), сурьмы (Sb), ртути (Hg), германия (Ge), тантала (Ta), кремния (Si), фосфора (P), селена (Se), теллура (Te), а также галогенов. Соли же органических кислот, в том числе сложных кислот смолисто-асфальтеновой части нефти образованы такими элементами, как железо (Fe), молибден (Mo), магний (Mg) и др.

Интересно отметить, что наиболее распространенными металлами в нефти являются ванадий (содержание V в золе достигает 16%) и никель (до 6,5% в золе). В большинстве случаем ванадий превалирует в сернистых нефтях, а никель - в малосернистых. Наиболее изучены порфириновые комплексы данных элементов. В такие комплексы входит от 4 до 20% всего ванадия и никеля, присутствующих в нефти, а остальное их количество связано в более сложных соединениях, строение которых до конца не изучено.