Какие металлы могут содержаться в нефтях
Микроэлеме́нты не́фти — химические элементы, присутствующие в нефти в количестве 0,02—0,03 % от общей её массы. Обнаружено более 60 микроэлементов, большая часть которых представлена металлами и содержится в основном в смолисто-асфальтеновых компонентах. Данные примеси определяются химическими, физико-химическими и физическими методами анализа.
Общая характеристика[править | править код]
В нефтях обнаружено более 60 элементов периодической системы химических элементов (выделены жёлтым цветом)[1]:
В среднем, концентрации этих микроэлементов уменьшаются в следующей последовательности[2]:
Cl → V → Fe → Ca → Ni → Na → K → Mg → Si → Al → I → Br → Hg → Zn → P → Mo → Cr → Sr → Rb → Co → Mn → Ba → Se → As → Ga → Cs → Ge → Ag → Sb → U → Hf → Eu → Re → La → Sc → Pb → Au → Be → Ti → Sn.
Общее количество микроэлементов в нефти редко превышает 0,02—0,03 % от общей её массы, что затрудняет выделение и идентификацию соединений, в которые эти химические элементы входят. Известно, что микроэлементы могут находиться в нефти в виде мелкодисперсных водных растворов солей, тонкодисперсных взвесей минеральных пород, а также в виде комплексов и молекулярных соединений с органическими веществами. Такие соединения подразделяют на 5 видов[3]:
- элементоорганические соединения;
- соли металлов, которые в кислотных функциональных группах замещают протон;
- хелаты;
- комплексы лигандов;
- комплексы с гетероатомами или π-системой полиароматических асфальтеновых структур.
Металлы[править | править код]
Наибольшее количество микроэлементов в нефти представлено металлами. Металлические компоненты в основном содержатся в смолисто-асфальтеновых веществах (САВ) нефти. Ванадий, которого содержится в нефтях больше всего из этой группы, полностью концентрируется в САВ, а в масляных фракциях этот элемент практически полностью отсутствует. Никель также в основном находится в высокомолекулярных компонентах нефти, однако в небольших количествах он встречается и в маслянистых фракциях тяжёлой нефти. Также в относительно больших концентрациях в нефти присутствуют железо, щелочные и щелочноземельные металлы[4].
Концентрация ванадия достигает 10−2 %. Наиболее изученной формой данного металла в нефти являются его комплексы с порфиринами (ванадилпорфирины). Существуют также и непорфириновые соединения ванадия, их, как правило, разделяют на две группы[4]:
- комплексы с лигандами псевдопорфириновой структуры (хлорины, бензопорфирины и др.);
- комплексы с тетрадентатными лигандами, имеющие смешанные донорные атомы (β-кетоимины, β-дикетоны, о-меркаптоанилы, β-дитионы).
Они различаются степенью ароматичности (первый тип имеет повышенную ароматичность) и устойчивостью к кислотному деметаллированию (первый тип обладает высокой устойчивостью)[4].
Концентрация никеля достигает 10−3 %. Как и ванадий, никель встречается и в порфириновых, и в непорфириновых комплексах. По своей природе эти соединения аналогичны, и с возрастанием молекулярной массы нефти доля непорфириновых веществ возрастает, а доля порфириновых комплексов падает[4].
Хром и марганец в нефти находятся в соединениях, аналогичных ванадилпорфиринам и обнаруживаются в широком диапазоне нефтяных фракций. Железо содержится в нефти в концентрациях от 10−4 до 10−3 %. Природа его соединений не изучена, предполагается, что Fe также находится в виде порфириновых комплексов[4].
Цинк обнаружен в нефти в конентрациях от 10−5 до 10−3 %, ртуть — от 10−7 до 10−5 %. В основном эти эементы концентрируются в высококипящих фракциях и CAB. Их природа не выяснена, однако предполагается, что цинк может находиться в виде комплекса с порфиринами, а ртуть — в соединении с диалкил- или диарил-радикалами[4].
На долю щелочных и щелочноземельных металлов приходится 10−3—10−4 %. Эти микроэлементы являются составной частью пластовых вод. Они представлены в виде солей нефтяных кислот, фенолятов, тиофенолятов и встречаются во всех фракциях[4].
Также в нефти в незначительных концентрациях обнаружены радиоактивные элементы: урана — от 10−8 до 10−4 %, тория — от 10−8 до 10−7 %, радия — от 10−13 до 10−12 %[4].
Неметаллы[править | править код]
Наиболее распространёнными неметаллическими компонентами в нефти являются галогены. Их содержание в нефти колеблется от 10−2 до 10−4 % (хлора — 10−2 %, йода и брома от 10−3 до 10−4 %, фтор в нефти не обнаружен). Природа этих соединений не установлена, но известно, что при перегонке хлорорганических веществ в нефти выделяется хлороводород[4].
Ещё одним элементом-неметаллом, присутствующим в нефти, является фосфор. Его содержание достигает 10−3 %[5]. О химической структуре фосфора известно, что в дистилляте присутствуют соединения, имеющие связи P—C, P—H и P—S. Также доказано, что фосфор в нефти относится именно к органическим соединениям, так как во время исследований был обнаружен только «дистиллятный» фосфор, а фосфаты (неорганические соединения фосфора) в дистиллят попасть не могут[6].
Методы определения[править | править код]
Микроэлементы нефти можно определять химическими, физико-химическими и физическими методами анализа[7].
К методам химического анализа относится титриметрия. Как правило, её применяют для определения таких элементов, как свинец, барий, кальций и цинк. Основным физико-химическим методом является фотометрия, которую используют при анализе нефтепродуктов на свинец, ванадий и мышьяк[7].
Стандартные химические и физико-химические методы определения микроэлементов
| Нормативный документ | Способ определения | Определяемые элементы |
|---|---|---|
| ГОСТ 13210-72 | Титриметрический метод | Pb |
| ГОСТ 13538-68 | Ba, Ca, Zn | |
| ГОСТ 10364-90 | Фотометрический метод | V |
| UOP387-62 | As | |
| ГОСТ 28828-90 | Pb | |
| ISO 3830:1993 | ||
| ASTM D3341-05 |
При определении микроэлементов в нефтепродуктах также широко применяются и физические методы анализа. Сюда относятся фотометрия пламени, атомно-абсорбционная спектрометрия и атомно-эмиссионная спектроскопия, атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой и рентгенофлуоресцентный анализ. Основным достоинством физических методов является то, что они способны определять одновременно большое количество различных микроэлементов в широком диапазоне их концентраций[7].
| Нормативный документ | Способ определения | Определяемые элементы |
|---|---|---|
| ГОСТ 25784-83 | Фотометрия пламени | Na, K, Ca |
| ISO 8691:1994 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | V |
| UOP391-91 | 14 элементов | |
| UOP549-81 | Na | |
| UOP787-78 | Si | |
| UOP800-79 | V, Ni, Fe | |
| UOP848-84 | Ni, V, Fe, Pb, Cu, Na | |
| UOP938-00 | Hg | |
| UOP952-97 | Pb | |
| ASTM D3635-01 | Cu | |
| UOP962-98 | Атомно-абсорбционная спектрометрия Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой | Cu |
| ASTM D5184-01 | Al, Si | |
| UOP389-04 | Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой | 14 элементов |
Стандартные физические методы определения микроэлементов (органические матрицы)
| Нормативный документ | Способ определения | Определяемые элементы |
|---|---|---|
| ГОСТ Р 51942-2002 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | Pb |
| UOP946-96 | As | |
| ASTM D3237-02 | Pb | |
| ASTM D3605-00(2005) | Na, Ca, V, Pb | |
| ASTM D3831-01 | Mn | |
| ASTM D4628-02 | Ba, Ca, Mg, Zn | |
| ASTM D5863-00a(2005) (B) | Ni, V, Fe, Na | |
| ASTM D6732-04 | Cu | |
| ISO 14597:1997 | Рентгенофлуоресцентный анализ | V, Ni |
| UOP842-83 | Ni, Fe, S, V | |
| ASTM D492705 | Ba, Ca, P, S, Zn | |
| ASTM D5059-98(2003)e1 | Pb | |
| ASTM D6376-99 | Многоэлементный анализ | |
| ASTM D6443-04 | Ca, Cl, Cu, Mg, P, S, Zn | |
| ASTM D6481-99(2004) | Ca, P, S, Zn | |
| ASTM D6595-00(2005) | Атомно-эмиссионная спектроскопия | Многоэлементный анализ |
| ASTM D6728-01 | ||
| ISO 10478:1994 | Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой | Al, Si |
| ASTM D4951-02 | 8 элементов | |
| ASTM D5185-02e2 | 22 элемента | |
| ASTM D5600-04 | Многоэлементный анализ | |
| ASTM D7040-04 | P | |
| ASTM D7111-05 | 19 элементов | |
| ASTM D7151-05 | Многоэлементный анализ |
Роль микроэлементов в изучении нефтеобразования[править | править код]
Изучение микроэлементов интересно с точки зрения происхождения нефти, так как содержание некоторых элементов характерно в том числе для растений и животных, что может объяснять родственность с ними нефтей[8].
Однако, согласно обзору докторов химических наук М. А. Лурье и Ф. К. Шмидта, биогенная теория генезиса нефти не полностью объясняет то, как в нефть попали металлические компоненты. Согласно органической теории, никель и ванадий появились в нефтях в процессе многоступенчатого замещения меди в её комплексах и железа и магния в гемах и производных хлорофилла. Однако хлорофилл, как и гемоглобин, в нефти никогда не был найден, а порфирины могут быть абиогенного происхождения: они входят в состав метеоритов и синтезируются в соответствующих условиях, а также присутствуют в мантийных ксенолитах[9].
Отмечается также зависимость между содержанием в нефти серы и содержанием ванадия и никеля (чем больше сернистых соединений, тем больше V- и Ni-компонентов). Это даёт основание считать, что эти компоненты являются «первичными» и попали в нефть на стадии донных илов[10].
Примечания[править | править код]
- ↑ Надиров Н. К., Котова А. В., Камьянов В. Ф. и др. Металлы в нефтях. — Алма-Ата: Наука, 1984. — С. 142. — 448 с.
- ↑ Давыдова С. Л., Тагасов В. И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде. — М.: Изд-во РУДН, 2004. — 163 с.
- ↑ Проскуряков В. А., Драбкин А. Е. Химия нефти и газа. — Санкт-Петербург: Химия, 1995. — С. 295—299. — 448 с. — ISBN 5-7245-1023-5.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти. — Л.: Химия, 1984. — С. 283—298. — 360 с.
- ↑ Камьянов В. Ф., Аксенов В. С., Титов В. И. Гетероатомные компоненты нефти. — Новосибирск: Наука, 1983. — С. 175. — 239 с.
- ↑ Карцев А. А. Основы геохимии нефти и газа. — М.: Недра, 1969. — С. 89—97. — 272 с.
- ↑ 1 2 3 Колодяжный А. В., Ковальчук Т. Н., Коровин Ю. В., Антонович В. П. Определение микроэлементного состава нефтей и нефтепродуктов. Состояние и проблемы (Обзор) // Методы и объекты химического анализа. — 2006. — Т. 1, № 2. — С. 90—104. — ISSN 1991-0290.
- ↑ Сыркин А. М., Мовсумзаде Э. М. Основы химии нефти и газа. — Уфа: Из-во УГНТУ, 2002. — С. 88—89. — 109 с. — ISBN 5–7831–0495–7.
- ↑ Лурье М. А., Шмидт Ф. К. Конденсированные превращения эндогенного метана под воздействием серы — возможный путь генезиса нефти // Российский химический журнал. — 2004. — Т. 48, № 6. — С. 135—147.
- ↑ Добрянский А. Ф. Химия нефти. — Л.: Гостоптехиздат, 1961. — С. 182—184. — 224 с.
Литература[править | править код]
- Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
- Плотникова И.Н. Элементный состав нефти и рассеянного органического вещества и методы их изучения. — Казань: Казанский университет, 2012. — 163 с.
В настоящее время установлено, что в нефтях разного происхождения присутствует более 60 элементов, из которых около 30 относятся к металлам. В нефти присутствуют — железо, магний, алюминий, медь, олово, натрий, кобальт, хром, германий, ванадий, никель, ртуть, золото и другие. Однако, содержание их менее 1 %. Среди отдельных металлов, содержание которых в нефтях превышает 10 %, доминируют V — 10 -10 % Ni — 10 -l 0 % Fe — 10 -l 0 % Zn — 10 -10 % Hg — около 10 % В — 10 -0,3 % Na, К, Са, Mg — 10 -10 %. Суммарное содержание в нефтях металлов в среднем колеблется от [c.40]
Склонность высокомолекулярных компонентов нефти к ассоциативным явлениям, т. е. возникновению связей между ними, как отмечалось выще, обусловлена характером взаимодействия составляющих их структурных звеньев, которое связано с наличием дисперсионных, индукционных и ориентационных сил. Соотношение сил составляющих энергий в первую очередь зависит от полярности высокомолекулярных соединений нефти. В системе слабополярных молекул (алканы, циклоалканы, алкано-циклоалканы) основными являются силы дисперсионного взаимодействия. С увеличением полярности, что характерно для поли-аренов, большое значение приобретает ориентационное взаимодействие. Увеличение склонности к ассоциации смол, кроме отмеченного вьиие фактора ароматичности, также зависит от содержания в них полярных функциональных групп и от суммарного содержания в смолах гетероатомов (сера, азот, кислород, металлы). [c.25]
Установлено неблагоприятное влияние наличия металлов в нефтях на процессы нефтепереработки и эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Извлечение некоторых элементов, в частности ванадия, из нефти стало даже промышленно важным, поскольку содержание ванадия в образцах битумов из природных высоковязких нефтей достигает 50 г/т. В нефтях разного происхождения может присутствовать до 60 элементов, из которых около половины относится к металлам. Среди отдельных металлов, содержание которых в нефтях превышает доли процентов, доминируют V — 10 -10 % № — 10 — -10 % Ре — 10- -10- % 2п — 10Hg — около 10- % Ка, К, Са, Mg — 10 -10 %. Суммарное содержание в нефтях металлов в среднем колеблется от 0,01 до 0,04% (масс.). Основная масса металлсодержащих соединений сосредоточена в смолах и ас-фал ьтенах, а углеводородные фракции содержат их в следах. Поскольку смол в нефтях и остаточных фракциях значительно больше, чем асфальтенов, то основная масса металлов все же сосредоточена в смолах. При термолитическом воздействии на нефть, например, в процессе перегонки, происходят изменения структурных характеристик смол, а также их элементного со- [c.13]
Содержание ванадия в смолисто-асфальтеновых веществах больше, чем выше содержание серы, а никеля — чем выше содержание азота. Суммарное содержание в нефтях металлов в среднем колеблется от 0,01 до 0,04% масс., а в выделенных из них смолисто-асфальтеновых веществ иногда может достигать десятых долей процента. [c.89]
Суммарное содержание металлов в нефтях [c.204]
Высокомолекулярные соединения нефти (ВМСН) составляют наиболее тяжелую ее часть, которая остается после отгонки фракций, выкипающих до 350—550 °С. Эти соединения характеризуются высокими для нeфт6пpoдyктoiв значениями молекулярных масс (более 400) и значительным количеством-гетероатомов—серы, азота и кислорода, суммарное содержание которых может достигать до 5—10 мас.%. В этих веществах также концентрируется основная часть металлов (Ре, V, N1, Mg и др.), содержащихся в нефти. [c.6]
При интерпретации данных табл. 2.27 следует учитывать, что имеющиеся экспериментальные материалы характеризуют неполные наборы микроэлементов в большинстве из изученных нефтей, поэтому фактические суммарные содержания микроэлементов почти всегда должны быть выше приведенных в таблице результатов суммирования. Тем не менее найденные величины, по-видимому, правильно передают общие направления изменений суммарного содержания металлов в нефтях в зависимости от возраста и погруженности вмещающих отложений. [c.205]
Примечания 1. Плотность при 15 С, вязкость при 99 С. 2) Объемное. 3) Плотность битума деасфальтизации при 15 С равна 1023 кг/м . 4) Плотность битума деасфальтизации при 15 С равна 1054 кг/м . 5) При 80 °С. 6) Образец № 1 получен из смолистой высокопара-финистой нефти, № 2 — из нефти месторождения Сангачалы море, № 3 — из волгоградской нефти, № 4 — из смеси жирновской и коробков-ской. 7) Плотность 999 кг/м . 8) Гудрон западно-техасской нефти суммарное содержание металлов (никель, ванадий, медь, железо) в гудроне 58,4 млн» , в деасфальтизате 3,1 млн . 9) Гудрон канадской нефти содержание серы в гудроне 1,46 % (масс.) в деасфальтизате 0,85 % (масс.). 10) Гудрон иракской нефти кратность растворителя к сырью 9,9 1 по объему. [c.66]
Наряду со сходством имеются и различия в молекулярной структуре масел, смол и асфальтенов. Масла состоят из высокомолекулярных углеводородов, а также в случае сернистых нефтей из сероорганических соединений, близких по строению к высокомолекулярным углеводородам. Смолы и асфальтены содержат не только углерод, водород, серу, но и кислород и азот, ванадий, никель и некоторые другие металлы. Азот концентрируется преимущественно в асфальтенах, а кислород — в смолах. Суммарное содержание гетероатомов в них достигает 10% (и более). [c.11]
Каркас молекул смол и асфальтенов представляет собой углеродный скелет, на долю которого приходится от 78—80 до 87— 88% общей массы молекул этих высокомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти. Смолы несколько богаче водородом, чем асфальтены, и характеризуются более высоким отношением Н/С. Суммарное содержание гетероатомов (О, 8, N) и металлов, а также их соотношение в молекулах смол и асфальтенов варьирует в широких пределах и зависит в сильной степени от химической природы нефтей. [c.39]
В настоящее время данных для полной характеристики высокомолекулярной части нефтей, особенно неуглеводородных ее компонентов, пока еще очень мало. Между тем знание состава и свойств этой части нефти имеет решающее значение для выбора технологии и режима химической безостаточной ее переработки. Поэтому весьма важным направлением исследования высокомолекулярной части нефти является химическая инвентаризация по таким показателям, как суммарное содержание смолисто-асфальтеновых веществ и соотношение в них основных компонентов (смол и асфальтенов), содержание металлов, в первую очередь ванадия, в смолисто-асфальтеновой части. [c.108]
Большой научный интерес и практическую актуальность, представляет изучение характера влияния химической природы сырых нефтей на элементный и компонентный составы смол и асфальтенов, на величину отношения в них С/Н и С-атомов разной химической природы (ароматических, нафтеновых, парафиновых), на суммарное содержание и количественное соотношение гетероатомов (8, О, «) и атомов металлов (V, N1 и др.), как на величину молекулярного веса, так и на другие физические характеристики. [c.108]
Исследование смолисто-асфальтеновой части нефтей основных месторождений СССР позволило [31, 49-51] установить, что в их молекулах содержатся ароматические и нафтеновые структуры с разным числом колец, парафиновые цепи разной длины и строения, на долю которых приходится от 78 до 88% молекулярной массы этих соединений. Суммарное содержание гетероатомов (О, 5, К) и металлов, а также степень экранизации их углеводородными радикалами, зависят от природы нефти. Как структурные особенности молекул смол, так и их состав определяют полярность этих компонентов масляного сырья, что особенно важно в процессах кристаллизации твердых углеводородов из нефтяных дисперсий. [c.25]
Содержание А. в нефтях колеблется от 1 до 20%. Элементный состав (%) С (80-86), Н (7-9Х О (2-10), S (0,5-9), N (до 2) в микрокол-вах присутствуют V и Ni (суммарное содержание 0,01 Fe, Са, Mg, Си и др. металлы, вхо- [c.211]
При адсорбционно-хроматографическом фракционировании нефтяные ВМС так же, как и при гель-хроматографии, обмениваются металлами с поверхностью адсорбента, в результате суммарное содержание микроэлементов в выделенных продуктах становится неидентичным их концентрации в исходных веществах. Способность к обмену и связыванию различных микроэлементов смолисто-асфальтеновыми веществами должна определяться их химически.мн свойствами (функциональным составом) и, следовательно, находиться в связи с химическим типом нефти. Для выяснения характера такой связи нами изучены изменения концентраций микроэлементов в смолах и асфальтенах из западно-сибирских нефтей различных химических типов в процессе их хроматографического разделения на силикатных адсорбентах. Анализировались фракции смол и асфальтенов из нафтеновой нефти Русского месторождения (сеноман, пласт ПКз, средняя глубина залегания около 890 м), из метаново-нафтеновой нефти Советского месторождения (валанжин, БВз, [c.218]
В золе нефтей содержание ванадия и никеля достигает 60% от суммарного количества металлов. В нефтях Урало-Поволжья концентрация ванадия в среднем составляет 39-115 мг/кг, никеля — до 14 мг/кг. Формы существования ванадия и никеля в нефтях изучены наиболее полно. [c.232]
Ресурсы и круговорот углерода в природе. Общая масса углерода в земной коре очень значительна 3,2 10 т (табл. 18.4). Наиболее распространенные углеродсодержащие минералы — карбонаты щелочно-земельных и других металлов. Следующими за ними по суммарному содержанию углерода являются так называемые каустобиолиты. Это общее название всех горючих полезных ископаемых биогенного происхождения. Основная часть углерода каустобиолитов находится в горючих сланцах в виде керогенов — продуктов разложения биомассы. Главное горючее современной электро- и теплоэнергетики — ископаемые угли, являющиеся продуктами обуглероживания керогенов антрациты, каменные и бурые угли. Роль главного транспортного горючего играет нефть. Горючий природный газ, содержащий 80—99% СН4, — важное экологически чистое бытовое и промышленное топливо, а также сырье химической промышленности. [c.357]
В нефтях, даже в высокосернистых, содержание сероводорода незначительно так, например, в ишимбайской нефти с суммарным содержанием серы 2,5—3% сероводорода имеется 0,02— 0,03%. Однако при переработке, особенно при крекинге, сернистых нефтей высокомолекулярные соединения серы, в первую очередь дисульфиды с открытой цепью, разлагаются (при 200— 250—350°) с образованием сероводорода. Продукты перегонки нефти могут поэтому содержать 0,7% Нг8 и более, т. е. во много раз больше, чем в исходной нефти. Это очень затрудняет переработку сернистых нефтей, так как сероводород и меркаптаны химически очень активны и ядовиты они опасны для здоровья и жизни людей они разрушают металл аппаратуры портят качества нефтепродуктов. Для очистки нефтепродуктов от сернистых соединений требуются специальные, порой сложные процессы. Для защиты аппаратуры от сернйстой коррозии принимают особые меры, что удорожает и осложняет переработку. [c.21]
Видно, что доли порфириновых атомов V и N1 в нефтях каждого региона или месторождения быстро нарастают с уменьшением суммарного содержания металлов в нефти. Аналогичный вывод следует и из результатов работы [76], авторы которой определяли V и N1 и сумму порфиринов в нефтях Вайоминга и Венесуэлы (рис. 2.3, б, кривая 4). Это означает, что непорфири-новые соединения V и N1 в целом менее стабильны, чем нефтяные порфирины, и изменения их концентраций в нефтях в условиях недр в большей степени сопряжены с образованием или разрушением первых, нежели с трансформациями вторых. [c.198]
Изменения в структуре углеродного скелета свидетельствуют о реакции дегидроконденсации, преимущественно за счет гексамети-леновых колец. Особенно рельефно проявляется такой характер изменения углеродного скелета в смолисто-асфальтеновых веществах в процессах высокотемпературной переработки нефти. Этим и обусловлено различие в свойствах и строении нативных асфальтенов и асфальтенов, выделенных из тяжелых нефтяных остатков, полученных на различных стадиях высокотемпературной переработки нефти. Несмотря на аналогию в строении углеродного скелета, наблюдается резкое качественное различие в элементном составе высокомолекулярных углеводородов нефти и нефтяных смол. Первые имеют чисто углеводородную природу, т. е. полностью состоят из атомов углерода и водорода, вторые относятся к высокомолекулярным неуглеводородным компонентам нефти и, кроме углерода и водорода, содержат в своем составе О, 8, N и металлы, суммарное содержание которых может достигать 10% и более. В высокомолекулярных же углеводородах лишь в случае сернистых и высокосернистых нефтей могут присутствовать более или менее значительные примеси сераорганических соединений, близких по строению углеродного скелета к высокомолекулярным углеводородам. [c.40]
По элементарному химическому составу асфальтены близки к нефтяным смолам и отличаются от последних несколько меньшим содержанием водорода, следовательно более высоким отиогпением С И и более высоким суммарным содержанием гетероатомов (О, 3, N, металлы). Различие и сходство химического состава нефтяных смол и асфальтенов, а также более высокий (в 2—3 раза) молекулярный вес асфальтенов по сравнению со смолами делают весьма вероятным предположение, что асфальтены являются продуктами конденсации смол. Полное представление об элементарном составе асфальтенов, выделенпых из различных нефтей, дают данные, приведенные в табл. 95 для нефтей зарубежных месторождений [3] н в табл. 96 для нефтей советских месторождений по результатам наших исследований. [c.362]
Распределение установок, перерабатывающих остаточное сырье, по регионам зависит от потребления котельного топлива и наличия установок коксования. Примерно 60 % установок каталитического крекинга остаточного сырья работает на мазуге. Остальные на смесях (в основном с мазутом). Без предварительной подготовки напрямую перерабатываются мазута с коксуемостью по Кандрадсону не выше 2 — 4 % и содержанием металлов до 5 г/т. Однако основная часть мазутов имеет коксуемость до 10 — 15 %. Длительность пробега установок каталитического крекинга составляет от 2 до 4 лет, в отдельных случаях достигает 6 лет. Процесс энергоемкий. Суммарное потребление энергии составляет 4 — 7 % от перерабатываемого сырья, а с учетом сжигаемого кокса — около 40 % от нефти, идущей на энергетические нужды. Потребление энергии распределяется следующем образом электроэнергия — 18 % пар — 46 % топливо технологическое — 36 %. [c.19]
В целях повышения выхода и улучшения состава синтетической нефти, а также снижения выбросов SO2 предлагается включить в состав комплекса Syn rude процесс гидрокрекинга части выделенного из породы битума. Получаемый экстрак-,цией битум содержит около 1,5% (масс.) твердых частиц и 300 мг/кг металлов и его нельзя использовать в качестве сырья гидрокрекинга, проводимого на стационарном катализаторе. Поэтому предлагается процесс осуществлять в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора, в котором возможны непрерывные отвод и подача последнего. В качестве наиболее оптимального варианта рекомендуется гидрокрекинг с относительно низкой степенью конверсии битума (55—65%). При этом остаток гидрокрекинга должен направляться на существующую установку Флексикокинг в смеси с битумом, что обеспечивает существенное снижение суммарных выбросов диоксида серы и понижает содержание серы в коксе [ПО]. [c.104]
В высококипящих фракциях нефтей содержатся в значите 1ьных количествах высокомолекулярные гетероатомные соединения гибридной структуры, включающие в состав молекулы азот, серу, кислород, а также некоторые металлы. Выделить их в виде индивидуальных соединений и идентифицировать современными методами не удается. Поэтому их относят суммарно к группе смолисто-асфальтеновых веществ (САВ). Они не представляют собой определенный класс органических соединений. Содержание их в нефтях колеблется в значительных пределах от десятых долей процента (марковская нефть) до 50 % масс. Резкой границы в составе и свойствах при переходе от высокомолекулярных полициклических углеводородов к САВ не существует. [c.14]
Новейшие исследования не ограничиваются суммарным определением содержания серы в нефти. Не говоря уже о глубоком научном интересе, который нредставляет ближайшее изучение вопроса о тех формах (соединениях), в которых сера содержится в нефти и ее дестиллатах, исследование этого вопроса представляет также серьезный практический интерес. В самом деле, не все сернистые соединения одинаково активны к различным металлам не все они одинаково относятся к различным реагентам. Отсюда понятно, что ближайшее определение химической природы сернистых соединений данной нефти может оказаться важным при выборе оборудования для ее переработки (коррозия), при подборе надлежащих методов ее очистки и т. п. Отсюда нрактическое значение, которое может представлять анализ нефти и ее дестиллатов на содержание в ней различных типов сернистых соединений. [c.239]