Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Химия нефти и газа

Покупка
Основная коллекция
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.
17
87
194
Рябов, В. Д. Химия нефти и газа : учеб. пособие / В.Д. Рябов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2019. — 335 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). - ISBN 978-5-8199-0847-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/940691 (дата обращения: 05.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
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 ÐÃÓÍÃ 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. Â 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