Химический Состав Нефти

Химический состав нефти довольно сложен и зависит от ряда факторов, таких как: условия образования и происхождение залежей, их географическое месторасположение, глубина залегания и др. В среднем в состав нефти входит около 1000 индивидуальных соединений.

Основными соединениями нефти (до 90%) являются углеводороды с молекулярной массой 220 - 400 г/моль (иногда до 500 г/моль), большинство из которых имеет жидкое агрегатное состояние. Попутный нефтяной газ (ПНГ), растворенный в нефти, также в основном состоит из низших предельных углеводородов - главным образом, из пропана и изомеров бутана.

Кроме углеводородов, в состав нефти входят гетероатомные соединения, содержащие в своей структуре как органическую составляющую, так и неорганические элементы, в том числе металлы. Так, например, специфический запах и цвет в основном обусловлены присутствием азот-, серо- и кислородсодержащих соединений, в то время как большинство углеводородов в химическом составе нефти, за исключением ароматических, в чистом виде лишены запаха и цвета.

В химический состав нефти входит ряд неорганических веществ. В первую очередь это вода, содержание которой иногда доходит до 10%, а также некоторое количество растворенных в ней минеральных солей.

В таблице ниже приведен стандартный химический состав нефти:

Вещество©PetroDigest.ruСодержание
Жидкие углеводороды Алканы (парафины) 30 - 50% 80 - 90% (более 500 соединений)
Циклоалканы (нафтены) 25 - 75%
Арены (ароматические углеводороды) 10 - 50%
Гетероатомные органические соединения Серосодержащие Сероводород Около 250 соединений 4- 5%
Меркаптаны
Моно- и дисульфиды
Тиофены
Тиофаны
Полициклические соединения (преимущественно в мазуте и гудроне)
Азотосодержащие Гомологи пиридина, хинола, индола, карбазола, пиррола Более 30 соединений
Порфирины (преимущественно в тяжелых фракциях и остатках)
Кислородсодержащие Нафтеновые кислоты Около 85 соединений
Фенолы
Смолисто-асфальтеновые вещества
Металлорганические Ванадиевые
Никелевые
Растворенные углеводородные газы до 4%
Вода до 10%
Минеральные соли В основном хлориды 0.1 - 4000 мг/л
Растворы солей органических кислот
Механические примеси

 


Углеводороды


 

Углеводороды в нефти представляют три основные класса:

 


Гетероатомные органические соединения


 

Гетероатомные органические соединения нефти представлены следующими группами:

 


Минеральные соли


 

Сырая нефть может содержать до 15 кг/т минеральных солей. Как правило, основные минеральные соли - это хлориды, гидрокарбонаты, йодиды, бромиды, преимущественно, щелочных и щелочноземельных металлов.В результате гидролиза таких солей образуется HCl, которая в свою очередь вызывает коррозию аппаратуры. Поэтому при поставке сырой нефти на нефтеперерабатывающее предприятие, вводят ограничение на содержание солей до 50 мг/л, а на перегонку - не более 5 мг/л.

 


Вода и механические примеси


 

В процессе добычи нефти, на поверхность также поступает пластовая (или "нефтяная") вода. В среднем сырая нефть содержит около 200 - 300 кг/т воды. При этом ее содержание с момента начала добычи постепенно увеличивается, порой достигая к концу эксплуатации скважины 90-98%.

Вода в нефти содержится как в чистом виде, так и в форме эмульсий, поэтому ее отделение проводят в два этапа. Основную массу воды отстаивают в специальных отстойных резервуарах, а для отделения эмульсий нефть обрабатывают специальными деэмульгаторами. Окончательное обезвоживание и обессоливание нефти проводят на специальных установках подготовки нефти (УНП) и электрообезвоживающих, обессоливающих установках (ЭЛОУ). Последние как правило сопряжены с блоком первичной перегонки нефти - атмосферно-вакуумной трубчаткой (ЭЛОУ - АВТ).

Механические примеси нефти представляют собой взвешенные частицы песка, известняка и глины.

 


Попутный нефтяной газ


 

Попутный нефтяной газ (ПНГ) - смесь газообразных низших предельных углеводородов, растворенных в нефти, которые в свою очередь могут растворять предельные углеводороды с большим числом атомов углерода, а также бензол и толуол. Кроме этого ПНГ может содержать углекислый газ, азот и сероводород. Содержание ПНГ в нефти может достигать 100 м3/т.

В процессе добычи, сырую нефть подают в специальные трапы-сепараторы, где ПНГ отделяют путем последовательного снижения давления. Увлеченный вместе с газом конденсат отделяют в промежуточных приемниках. Далее ПНГ отправляют на газоперерабатывающий завод. После таких процедур в нефти, тем не менее, остается около 4% растворенных газов, которые высвобождаются в процессе перегонки.