Petrol ve gaz kimyasının temelleri. Petrol ve gaz kimyası konusu. Doğal nesneler, enerji kaynakları ve işleme için hammaddeler olarak petrol ve gaz. Petrolün kökeni Petrol ve gaz kimyasının temelleri

GİRİŞ Petrol, Dünya'nın tortul kabuğunda yaygın olarak bulunan sıvı yanıcı bir mineraldir. Bileşim olarak, yağ, hidrokarbonların (alkanlar, sikloalkanlar, arenler, ...) ve karbon ve hidrojene ek olarak heteroatomlar - oksijen, kükürt ve azot içeren bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır. Görünüşte yağ, ışıkta floresan veren yağlı bir sıvıdır. Yağın rengi, içerdiği reçineli maddelerin içeriğine ve yapısına bağlıdır; koyu (kahverengi, neredeyse siyah), açık ve hatta renksiz yağlar bilinmektedir.

GİRİŞ Yağ sudan daha hafiftir ve içinde hemen hemen çözünmez. Yağın viskozitesi bileşimi tarafından belirlenir, ancak her durumda sudan çok daha yüksektir. Yağ yanıcı bir malzemedir, yanma ısısı katı yanıcı minerallerden (kömür, şeyl, turba) daha yüksektir ve yaklaşık 42 MJ/kg'dır. Katı fosil yakıtların aksine, petrol çok az kül içerir. Petrol, adını Farsça sızma, akma anlamına gelen nafata kelimesinden almıştır.

GİRİŞ Petrolün kökeni modern bilimin en karmaşık problemlerinden biridir. Teoriler var: yağın organik kökeni, abiyojenik (inorganik maddelerin çeşitli kimyasal dönüşümleri nedeniyle). Son yıllarda, geniş destek görmeyen petrolün kozmik, manyetik, volkanik kökenine ilişkin hipotezler de ortaya atılmıştır.

n Enerji, ulaşım, çeşitli endüstriler için petrolün önemi son derece yüksektir. n Her türlü akaryakıtlar (benzin, kerosen, mazot, gaz türbini, kazan yakıtı), yağlama ve özel yağlar, gresler, parafin, karbon karası (kurum), bitüm, petrol koku ve diğer ticari ürünler petrolden üretilmektedir.

n Petrol rafinasyonu sırasında elde edilen hafif alkanlar ve alkenler, sıvı ve katı parafinler, bireysel aromatik hidrokarbonlar, daha sonraki kimyasal işlemler (petrokimyasal sentez) için değerli hammaddelerdir. n Petrokimyasal sentez yardımı ile her türlü plastikler, sentetik reçineler ve kauçuklar, sentetik deterjanlar, tek tek organik asitler, alkoller, aldehitler ve ketonlar elde edilir. n Ham petrol kullanımı, daha önce teknik amaçlar için harcanan çok miktarda gıda ürününü (tahıllar, patatesler, yağlar) açığa çıkarır.

1. Yağın fraksiyonel bileşimi Tüm bireysel maddeler için, belirli bir basınçta kaynama noktası fiziksel bir sabittir. Yağ, farklı doygunluk buhar basınçlarına sahip çok sayıda organik maddenin bir karışımı olduğu için yağın kaynama noktasından bahsetmek mümkün değildir. Yağ ve ürünleri, kaynama noktaları ile değil, kaynamanın başlangıcı ve bitişinin sıcaklık limitleri ve belirli sıcaklık aralıklarında damıtılan bireysel fraksiyonların verimi ile karakterize edilir. Damıtmanın sonuçlarına göre, fraksiyonel bileşim yargılanır.

1. Yağın fraksiyonel bileşimi Yeni yağların incelenmesinde, fraksiyonel bileşim, damıtma kolonları ile donatılmış standart damıtma aygıtlarında belirlenir. Bu, damıtmanın netliğini önemli ölçüde iyileştirmeyi ve sıcaklık - fraksiyonların içeriği koordinatlarındaki fraksiyonlama sonuçlarına dayalı olarak gerçek kaynama noktalarının (ITC) bir eğrisini oluşturmayı mümkün kılar.

200°C'ye kadar olan fraksiyonların seçimi, atmosferik basınçta ve geri kalanı, termal ayrışmayı önlemek için çeşitli vakumlar altında gerçekleştirilir. Kabul edilen yönteme göre kaynama başlangıcından 300°C'ye kadar 10 derecelik ve daha sonra 50 derecelik fraksiyonlar kaynama ucu 475-550°C olan fraksiyonlara alınır.

300°C'ye kadar damıtılan petrol ürünlerinin damıtılması, GOST 2177-82'ye göre düzeltme yapılmadan aparatlarda kesinlikle standart koşullar altında gerçekleştirilir. Bu yönteme göre, başlangıç ​​kaynama noktası, %10, 50, 95 ve %97,5'in (hacim) damıtıldığı sıcaklıklar, ayrıca kalanlar ve kayıplar.

2. Yağın elementel bileşimi Petrolün tüm bileşenlerini oluşturan ana elementler karbon ve hidrojendir. İçerik: karbon %83,5 - %87 hidrojen %11,5 - %14. Tüm yağlar kükürt, oksijen ve azot içerir. Azot %0,001 - %0,3, oksijen %0,1 - %1,0, bazı yüksek oranda reçineli yağlarda daha yüksek olabilir.

2. Yağın temel bileşimi kükürt içeriğinde önemli ölçüde farklı yağ: 0, 1 - 6, %5. Benzersiz, %9,6 kükürt içeren Etzel sahasının (Almanya) yağıdır. Aslında, bu yağ neredeyse tamamen kükürt bileşiklerinden oluşur.

2. Yağın elementel bileşimi Yağlarda diğer elementler de çok küçük miktarlarda bulunur, özellikle metaller - vanadyum, nikel, demir, magnezyum, krom, titanyum, kobalt, potasyum, kalsiyum, sodyum, vb. Fosfor ve silikon da bulunur. Bu elementlerin içeriği yüzdelik küçük kesirlerle ifade edilir. Germanyum, çeşitli yağ ürünlerinde 0.15 - 0.19 g/t miktarında bulunmuştur.

Tablo 1. Bazı yağlardaki bireysel elementlerin, reçinelerin ve asfaltenlerin içeriği Yağ Bileşimi % C H S O N 00 1, 61 0, 09 0, 17 10, 24 4, 00 Surukhanskaya (yağ) 86, 70 12, 50 0, 26 0, 14 9, 00 0 Ustbalykskaya 85, 37 12, 69 1, 53 0, 22 0 , 19 11, 10 2, 30 Samotlorskaya 86, 23 12, 70 0, 63 0, 25 0, 10 10, 00 1, 36

3. Yağların ve petrol ürünlerinin sınıflandırılması n n Açık İlk aşama petrol endüstrisinin gelişmesi, petrolün kalitesinin ana göstergesi yoğunluğuydu. Yağlar hafif olanlara (0.884) ayrıldı. Hafif yağlar daha fazla benzin ve kerosen fraksiyonu ve nispeten az kükürt ve reçine içerir. Ağır yağlar, yüksek oranda reçineli-asfalten madde içeriği, heteroatomik bileşikler ile karakterize edilir ve bu nedenle yağ üretimi için çok uygun değildir ve nispeten düşük bir yakıt fraksiyonu verimi sağlar.

3. Yağların ve petrol ürünlerinin sınıflandırılması n Bir dizi bilimsel sınıflandırmalar yağlar (kimyasal, genetik, teknolojik vb.), ancak hala birleşik bir uluslararası sınıflandırma yoktur.

n n 3. 1. Kimyasal sınıflandırma ABD Maden Bürosu, hafif ve ağır petrolün yoğunluğu ile hidrokarbon bileşimi arasındaki ilişkiye dayanan bir kimyasal sınıflandırma varyantı önerdi. Sadece yağın kimyasal bileşimini yansıtan bir sınıflandırma, Grozni Petrol Araştırma Enstitüsü (Groz. NII) çalışanları tarafından önerildi. Bu sınıflandırma, yağdaki bir veya daha fazla hidrokarbon sınıfının baskın içeriğine dayanmaktadır. Altı çeşit yağ vardır: parafin, parafin-naftenik, parafin-naftenoaromatik, nafteno-aromatik ve aromatik.

n n n Parafin yağlarında, tüm fraksiyonlar önemli miktarda alkan içerir: benzin - en az %50 ve yağ - %20 veya daha fazla. Asfaltenlerin ve reçinelerin miktarı son derece azdır. Parafin-naftenik yağlar ve fraksiyonlarında alkanlar ve sikloalkanlar baskındır, aren ve katran-asfalten maddelerinin içeriği düşüktür.

n n n Naftenik yağlar, tüm fraksiyonlarda yüksek (%60'a kadar ve daha fazla) sikloalkan içeriği ile karakterize edilir. Minimum miktarda katı parafin, reçine ve asfalten içerirler. Parafin-nafteno-aromatik yağlar, üç sınıfın hepsinden yaklaşık olarak eşit miktarda hidrokarbon içerir, katı parafinler %1.5'ten fazla değildir. Reçine ve asfalten miktarı %10'a ulaşır.

n n Aromatik naftenik yağlar, özellikle ağır fraksiyonlarda baskın siklan ve aren içeriği ile karakterize edilir. Alkanlar küçük miktarlarda sadece hafif fraksiyonlarda bulunur. Bu yağların bileşimi yaklaşık %15 - 20 oranında reçine ve asfalten içerir. aromatik yağlar tüm fraksiyonlarda ve yüksek yoğunlukta arenlerin baskınlığı ile karakterize edilir.

3. 2. Teknolojik sınıflandırma Ülkemizde 1991'den beri yağların teknolojik bir sınıflandırması yürürlüktedir (tablo 2.) Yağlar aşağıdaki göstergelere göre ayrılmıştır: 1) kükürt göre üç sınıf (I-III) yağ içeriği (düşük kükürt, kükürt ve yüksek kükürt) yanı sıra benzinde (n. - 180 ° C), jet (120 - 240 ° C) ve dizel yakıtta (240 - 350 ° C); 2) 350°C'ye kadar damıtılan fraksiyonların potansiyel içeriğine göre üç tip (T 1 - T 3);

3. 2. Teknolojik sınıflandırma 3) baz yağların potansiyel içeriğine göre dört grup (M 1 - M 4); 4) viskozite indeksi (I 1 - I 4) ile tahmin edilen baz yağların kalitesine göre dört alt grup; 5) parafin içeriğine göre üç tip (P 1 - P 3). Bu sınıflandırmaya göre yağın özelliği hem dijital hem de alfanumerik olarak gösterilebilir.

Tablo 2 Yağların teknolojik sınıflandırması (GOST 38.01197-80'e göre) Sınıf Kükürt içeriği, % Yağda Benzinde (n.c. 1800 C) Jet yakıtında 1202400 C Tip Dizel yakıtta 240-3500 C 3500 С'ye kadar fraksiyon verimi, % 1 0,50'den fazla değil 0,10'dan fazla değil 0,20'den fazla değil 1 55,0'dan az değil 2 0,51 -2,0 0,10'dan fazla değil 0,25'ten fazla değil 2 45,0 -54,9 0,25'ten fazla 1,00'den fazla 3 45,0'dan az 3 Daha fazla 2,0'dan fazla 0,10'dan fazla

Tablonun devamı. 2 Gy Potansiyeli Baz gruplarının alt içeriği p yağlar, % a p Yağ Oil Fuel oil (daha yüksek İndeks Baz yağların viskozite tipi Yağdaki parafin içeriği, % 3500 C) 1 En az 25,0 En az 45,0 1 95'ten fazla 1 1,50'den fazla değil 2 15 -24,9 En az 45,0 2 90 ila 95 arası 3 15 -24,9 30 -44.9 3 85 ila 89,9 arası 2 1,51 -6,00 4 15'ten az, 0 30,0'dan az 4 85'ten az 3 6,00'dan fazla

- Şu anda, Rusya'da GOST R 51858-2002'ye göre yeni bir yağ sınıflandırması kabul edilmiştir 4) bunlar alt bölümlere ayrılır (sınıflandırılır): toplam kükürt içeriğine göre dört sınıfa; 200 C'de yoğunluğa göre beş tipe; su ve klorür tuzlarının içeriğine göre üç gruba ayrılır; hidrojen sülfür ve hafif merkaptanların içeriğine göre üç tipe ayrılır.

Ek olarak, 150 C'deki yoğunluğa ek olarak ihracat için tedarik edilen yağın türü ayrıca aşağıdaki göstergelerle belirlenir: sembol yağ sınıfı, yağ sınıfının, tipinin, grubunun ve tipinin tanımlarına karşılık gelen dört haneden oluşur. Örneğin, yağ derecesi 2, 2 e, 1, 2, kükürtlü, ihraç edilmiş, orta yoğunlukta olduğu anlamına gelir, saha hazırlama kalitesi açısından 1. gruba ve hidrojen sülfür içeriği açısından 2. tipe karşılık gelir. ve hafif merkaptanlar.

0 e Fraksiyon verimi, en az sıcaklığa kadar: 2000 С 3000 С 4000 С Parafin kütle oranı, %, en fazla 1 e 2 e 3 e - 4 e - 30 52 62 27 47 57 21 42 53 - - 6, 0 - -

Tablo 4 GOST R 51858-2002'ye göre sahada hazırlanan yağlar için sınıflandırma ve kalite gereksinimleri Gösterge Kükürtün kütle oranı, %: 0,6'ya kadar - düşük kükürt 0,6 -1, 80 - kükürt 1, 80 -3, 50 - yüksek kükürt 3'ten fazla, 50 – ekstra yüksek kükürt sınıfı 1 2 3 4 tip grup tipi

Tablo 4 GOST R 51858 -2002'ye göre sahada hazırlanan yağlar için sınıflandırma ve kalite gereksinimleri İndeks sınıfı 200 C'de yoğunluk, kg / m 3: 830'a kadar - ekstra hafif 830, 1 -850, 0 - hafif 850, 1 - 870, 0 - orta 870, 1 -895, 0 - 895'ten ağır, 0 - bitümlü tip 0(0 e) 1(1 e) 2(2 e) 3(3 e) 4(4 e) tip grup

Tablo 4 GOST R 51858 -2002'ye göre sahada hazırlanan yağlar için sınıflandırma ve kalite gereksinimleri Gösterge sınıfı tip grubu Su kütle oranı,%, 0,5'ten fazla değil 1.0 klorür tuzları konsantrasyonu, mg/dm 3, 100'den fazla değil 300 900 içerik mekanik safsızlıklar, % wt. , 0,05'ten fazla doymuş buhar basıncı: k Pa 66.7 mm Hg. Sanat. 500 500 görüntüleme

Tablo 4 GOST R 51858 -2002'ye göre sahada hazırlanan yağlar için sınıflandırma ve kalite gereksinimleri Gösterge sınıfı tipi Kütle oranı, ppm, en fazla: hidrojen sülfür metil ve etil merkaptan grubu tip 20 50 100 40 60 100

II. GRUP HİDROKARBON BİLEŞENLERİNİN YAĞ FRAKSİYONLARINA GÖRE KİMYASAL BİLEŞİMİ VE DAĞILIMI önemli gösterge işleme yönteminin seçimini, elde edilen petrol ürünlerinin aralığını ve operasyonel özelliklerini belirleyen yağın kalitesi - kimyasal bileşim ve fraksiyonlara göre dağılımı. Orijinal (doğal) yağlarda, doymamış (alkenler) bileşikler hariç, tüm hidrokarbon sınıfları çeşitli oranlarda bulunur: parafinik (alkanlar), naftenik (sikloalkanlar), aromatik (arenler) ve hibrit - parafin-nafteno-aromatik.

1. Asiklik hidrokarbonlar 1. 1. Alkanlar Parafinik hidrokarbonlar - alkanlar (Cn. H 2 n + 2), tüm alanlardaki petrol ve doğal gazların grup bileşenlerinin önemli bir bölümünü oluşturur. Yağlardaki toplam içerikleri kütlenin %25-35'i kadardır. (çözünmüş gazlar hariç) ve sadece bazı parafinik yağlarda kütlenin %40-50'sine ulaşır. Yağlarda en yaygın olarak temsil edilenler, zincirdeki metil grubunun farklı pozisyonları ile ağırlıklı olarak monometil ikameli normal alkanlar ve izoalkanlardır.

1. Asiklik hidrokarbonlar 1. 1. Alkanlar Yağ fraksiyonlarının moleküler ağırlığı arttıkça, içlerindeki alkanların içeriği azalır. İlişkili petrol ve doğal gazlar neredeyse tamamıdır ve düz çalışan benzinler çoğunlukla %60-70'i alkanlardan oluşur. Yağ fraksiyonlarında, içerikleri ağırlıkça %5-20'ye düşürülür.

Gazlı alkanlar Alkanlar C1-C4 metan, etan, propan, bütan ve izobütan ile 2, 2-dimetilpropan normal koşullar altında gaz halindedir. Hepsi doğal, gaz kondensat ve petrolle ilgili gazların bir parçasıdır. Doğal gazlar saf gaz alanlarından çıkarılır. Esas olarak metandan (ağırlıkça %9399) ve homologlarının küçük bir karışımından, hidrokarbon olmayan bileşenlerden oluşurlar: hidrojen sülfür, karbon dioksit, nitrojen ve nadir gazlar (He, Ar, vb.).

Gaz yoğuşma alanlarının gazları ve petrolle ilişkili gazlar, saf gaz olanlardan farklıdır, çünkü içlerinde önemli konsantrasyonlarda gaz homologları C2-C4 ve daha yüksek metan eşlik eder. Bu nedenle yağlı gazlar olarak adlandırılırlar. Ticari benzine katkı maddesi olan hafif gaz benzini ve yakıt olarak sıkıştırılmış sıvı gazları üretirler. Ayrıldıktan sonra etan, propan ve bütanlar petrokimya için hammadde görevi görür.

Sıvı alkanlar Normal koşullar altında C 5 ila C 15 arasındaki alkanlar, yağların benzin (C 5 - C 10) ve kerosen (C 11 - C 15) fraksiyonlarının bir parçası olan sıvılardır. Çalışmalar, sıvı C5 - C9 alkanların genellikle normal veya hafif dallı bir yapıya sahip olduğunu ortaya koymuştur.

sert alkanlar. Alkanlar C 16 ve üzeri normal koşullar altında petrol parafinlerinin ve ceresinlerin bir parçası olan katılardır. Bütün yağlarda, çoğunlukla küçük miktarlarda (ağırlıkça %5'e kadar) çözünmüş veya askıda kristal halde bulunurlar. Parafinik ve yüksek oranda parafinik yağlarda içerikleri kütlenin %10 - 20'sine yükselir. Petrol parafinleri, kristallerin katmanlı veya şerit yapısı ile karakterize edilen, ağırlıklı olarak farklı moleküler ağırlıklara sahip alkanların bir karışımıdır.

sert alkanlar. Akaryakıtın damıtılması sırasında, 250 - 500 moleküler ağırlığa sahip katı alkanlar C 18 - C 35, yağ fraksiyonlarına girer.Daha yüksek eriyen alkanlar C 36 - C 55 - ince kristal yapıdaki parafinlerden farklı olan ceresinler, daha yüksek moleküler ağırlık (500 700) ve erime noktası (parafinler için 45 - 54 ° C yerine 65 - 88 ° C). Çalışmalar, katı parafinlerin esas olarak normal yapıdaki alkanlardan ve esas olarak sikloalkanlardan ve normal ve izo yapılı uzun alkil zincirlerine sahip olan ceresinlerden oluştuğunu belirlemiştir. Ceresinler ayrıca doğal yanıcı mineral - ozokeritin bir parçasıdır.

1. 2. Doymamış hidrokarbonlar (alkenler, dialkenler) ile doymamış hidrokarbonlar (olefinler) Genel formülСn. Alkenler ve Cn için H 2 n. Doğal yağlar ve doğal gazlardaki dialkenler için H 2 n-2 genellikle mevcut değildir. Petrol ve fraksiyonlarının (termal ve katalitik kraking, koklaştırma, piroliz vb.) rafine edilmesinin kimyasal süreçlerinde oluşurlar. Bu işlemlerin gazlarında, 1 ile 4'lü olefinlerin içeriği ağırlıkça %20 - 60'tır. Bunlara etilen, propilen, büten-1, bütenler -2 (cis- ve dönüşümler), izobütilen, bütadien dahildir. Normal ve izo yapılı sıvı alkenler (C 5 - C 18), ikincil kaynaklı hafif ve ağır distilatların bir parçasıdır.

1. 2. Doymamış hidrokarbonlar (alkenler, dialkenler) Tüm alkenler, özellikle dialkenler, oksidasyon, alkilasyon, polimerizasyon, vb.'de artan bir reaktiviteye sahiptir. Petrol ürünlerinde (yakıtlar, yağlar) C5 ve daha yüksek alkenlerin varlığı, performans özelliklerini kötüleştirir. (-'den - oksitlenebilirlik ve reçineleşme için). Aynı zamanda, plastik, kauçuk, deterjan vb. üretiminde petrokimyasal sentez için değerli bir hammaddedirler. Petrol fraksiyonlarındaki doymamış hidrokarbonların içeriği, iyot sayısı (I.Ch.) ile tahmin edilir. bu, özel bir tekniğe göre etkileşime girdiklerinde 100 g yağ ürünü başına gram iyot sayısının eklenmesini karakterize eder.

2. Döngüsel hidrokarbonlar 2. 1. Sikloalkanlar Naftenik hidrokarbonlar - sikloalkanlar (siklanlar - c - Cn. H 2 n) - gazlar hariç tüm petrol fraksiyonlarının bir parçasıdır. Ortalama olarak, çeşitli tiplerdeki yağlar ağırlıkça %25 ila %80 arasında yağ içerir. Yağların benzin ve kerosen fraksiyonları esas olarak siklopentan ve sikloheksan homologları ile, esas olarak kısa (Cı - C3) alkil ikameli siklanlar ile temsil edilir. Yüksek kaynama noktalı fraksiyonlar ağırlıklı olarak iki ila dört aynı veya farklı eklemli veya yoğun yapı tipi halkalı polisiklik naften homologları içerir.

2. Döngüsel hidrokarbonlar 2. 1. Sikloalkanlar Naftenik hidrokarbonların petrol fraksiyonları üzerindeki dağılımı çok çeşitlidir. İçerikleri genellikle fraksiyonlar ağırlaştıkça artar ve sadece en yüksek kaynayan yağ fraksiyonlarında azalır. Bazı yağlarda, naftenler fraksiyonlara neredeyse eşit olarak dağılmıştır. Sikloalkanların yapı türlerine göre dağılımı, yağların kimyasal bileşimi ve fraksiyonların sıcaklık sınırları ile belirlenir. Yağların çoğu, özellikle düşük kaynama dereceli fraksiyonlarında mono- ve bisiklanların diğer naftenlere göre üstünlüğü ile karakterize edilir. Kesirlerin kaynama noktasının artmasıyla, naften oranı sırasıyla artar. Büyük bir sayıçevrimler, monosiklanlar ise sürekli azalmaktadır.

Naftenik hidrokarbonlar en yüksek kalitedir ayrılmaz parça motor yakıtları ve yağlama yağları. Monosiklik naftenik hidrokarbonlar, motor benzinlerine, jet ve dizel yakıtlarına yüksek performans özellikleri kazandırır ve katalitik reform proseslerinde daha kaliteli bir hammaddedir. Yağlama yağlarının bir parçası olarak naftenler, viskozitede sıcaklıkla küçük bir değişiklik sağlar (yani yüksek bir yağ indeksi). Aynı sayıda karbon atomu ile naftenler, alkanlara kıyasla daha yüksek bir yoğunluk ve özellikle önemli olan daha düşük bir akma noktası ile karakterize edilir.

2. 2. Arenler Aromatik hidrokarbonlar, ampirik formül Сn olan arenlerdir. Hn + 2 -2 Ka (burada Ka, aren halkalarının sayısıdır) - yağlarda, kural olarak, alkanlardan ve sikloalkanlardan daha az miktarda (ağırlıkça %15 - %50) bulunur ve benzen homologları ile temsil edilir. benzin fraksiyonları ve orta yakıt ve yağ fraksiyonlarında Ka sayısı 4'e kadar olan polisiklik aren türevleri.

2. 2. Arenler Petrollerin benzin fraksiyonlarında, teorik olarak olası tüm benzen C6 - C9 homologları, yaklaşık olarak aşağıdaki oranda alkil ikame edicilerin sayısı ile termodinamik olarak daha kararlı izomerlerin baskınlığı ile tanımlandı: C 6: C 7: C 8: C 9 = 1: 3: 7: 8. Ayrıca, C8 arenlerinden, etilbenzenin ksilenlerin (dimetilbenzen) toplamına oranı 1: 5'tir ve C9 arenler arasında propilbenzen, metil etilbenzen ve trimetilbenzen 1: 3: 5 oranında bulunur.

Benzinlerde az miktarda C10 arenası ve en basit hibrit hidrokarbon olan indan bulundu. Yağların kerosen-gaz yağı fraksiyonlarında benzen C 10 ve daha fazlasının homologları, naftalin, tetralin ve türevleri belirlendi. Petrol fraksiyonlarında fenantren, antrasen, piren, krizen, benzantrasen, benzfenantren ve bunların sayısız türevleri ile benzen ve naften halkalarının çeşitli kombinasyonlarına sahip hibrit hidrokarbonlar bulundu. .

Aromatik hidrokarbonlar, motor benzinlerinde değerli bileşenlerdir (yüksek oktan sayıları), ancak jet ve dizel yakıtlarında istenmeyen bir durumdur. Uzun izoparafin yan zincirlerine sahip monosiklik arenler, yağlama yağlarına iyi viskozite-sıcaklık özellikleri verir. Bu bağlamda, yan zincirleri olmayan polisiklik arenler oldukça istenmeyen bir durumdur ve yağlardan uzaklaştırılmalıdır.

Bireysel aromatik hidrokarbonlar: benzen, toluen, ksilenler, etilbenzen, izopropilbenzen ve naftalin, sentetik kauçuk, plastik, sentetik elyaf, patlayıcı, anilin boya ve ilaç üretimi gibi önemli petrokimya endüstrileri dahil olmak üzere birçok petrokimya ve organik sentez prosesi için değerli hammaddelerdir. maddeler.

4. Yağın heteroatomik bileşikleri Tüm yağlarda bulunan heteroatomik (kükürt, nitrojen ve oksijen içeren) ve mineral bileşikler, istenmeyen bileşenlerdir, bağımlılık: ortaya çıkan petrol ürünlerinin kalitesini keskin bir şekilde kötüleştirdikleri için yüksek içeriğe sahip hafif yağlar, işlemeyi karmaşık hale getirir (zehirli katalizörler, korozyonu artıran ekipman vb.) ve hidrojenasyon işlemlerinin kullanılmasını gerektirir.

4. Petrolün Heteroatomik Bileşikleri Heteroatomik bileşiklerin içeriği ile yağların yoğunluğu arasında, heterobileşikler açısından zayıf olan hafif ve ağır yağlar arasında tamamen düzenli bir benzerlik vardır ve bunun tersine, ağır yağlar bunlar açısından zengindir. Fraksiyonlar üzerindeki dağılımlarında da belirli bir model gözlemlenir: heteroatomik bileşikler, yüksek kaynama noktalı fraksiyonlarda ve kalıntılarda konsantre edilir.

4. 1. Kükürt bileşikleri Yağlardaki kükürt bileşiklerinin miktarı, yüzde olarak ifade edilen toplam kükürt içeriğinin belirlenmesinin sonuçlarına göre değerlendirilir. n. Böyle bir analiz dolaylıdır ve yağlardaki kükürt bileşiklerinin içeriği, fraksiyonel dağılımı ve moleküler yapısı hakkında doğru bir fikir vermez. n. Yaklaşık olarak, yağdaki kükürt içeren bileşiklerin miktarının, analizle belirlenen kükürt miktarından 10 - 12 kat daha fazla olduğu varsayılabilir.

4. 1. Kükürt bileşikleri n n. Açıkçası, düşük kaynama noktalı fraksiyonlar için bu katsayı biraz daha düşüktür ve yüksek moleküler kalıntılar için 15'e kadar çıkabilir. n. Kükürt, yağlar ve petrol ürünlerinde en yaygın heteroelementtir. n. Yağlardaki içeriği, kütlenin yüzde birinden yüzde 5 - 6'sına kadar değişir. , daha az sıklıkla kütlenin% 14'üne kadar.

4. 1. Kükürt bileşikleri Kükürtün fraksiyonlara göre dağılımı, yağın doğasına ve kükürt bileşiklerinin tipine bağlıdır. n. Kural olarak, içerikleri düşük kaynama ile yüksek kaynama arasında artar ve yağ katranının vakumla damıtılmasından elde edilen kalıntıda maksimuma ulaşır. n. Yağlarda, kükürt içeren bileşikler tanımlanmıştır: n 1) aşağıdaki elementel kükürt ve hidrojen sülfür türleri - doğrudan organosülfür bileşikleri değildir, ancak ikincisinin yok edilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar;

4. 1. Kükürt içeren bileşikler n 2) merkaptanlar - hidrojen sülfür gibi asidik özelliklere ve en güçlü aşındırıcı aktiviteye sahip olan tiyoller; n 3) alifatik sülfürler (tiyoeterler) - düşük sıcaklıklarda nötrdür, ancak termal olarak kararsızdır ve 130-160 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında hidrojen sülfür ve merkaptan oluşumu ile ayrışır; n 4) mono- ve polisiklik sülfürler - termal olarak en kararlı.

4. 1. Kükürt bileşikleri Elemental kükürt, kireçtaşı birikintileriyle bağlantılı yağlarda çözünmüş halde (ağırlıkça %0,1'e kadar) bulunur. n. Özellikle demir dışı metallere, özellikle bakır ve alaşımlarına karşı güçlü bir aşındırıcı aktiviteye sahiptir. n. Hidrojen sülfür (H 2 S) ham petrollerde doğal gazlardan, gaz kondensatlarından ve yağlardan çok daha az ve çok daha az miktarda bulunur.

4. 1. Kükürt bileşikleri Merkaptanlar (tiyoller), RSH yapısına sahiptir, burada R, farklı moleküler ağırlıktaki tüm tiplerin (alkanlar, siklanlar, arenler, melezler) bir hidrokarbon ikamesidir. n. Ayrı ayrı Cı - C6 alkil merkaptanların kaynama noktası, atmosfer basıncında 6 - 140°C'dir. n. Şiddetle hoş olmayan bir kokuya sahiptirler.

4. 1. Kükürt bileşikleri Bu özellik, gaz hattındaki bir arızayı uyarmak için gaz besleme uygulamasında kullanılır. n. Etil merkaptan, ev gazları için koku verici olarak kullanılır. n. Aşağıdaki model bulundu: yağlar ve gaz kondensatlarındaki merkaptan kükürt, esas olarak baş fraksiyonlarda konsantre edilir.

Çok agresif kükürt bileşikleri olarak elementel kükürt, hidrojen sülfür ve merkaptanlar, yağların en istenmeyen bileşenleridir. Pazarlanabilir tüm petrol ürünlerinin saflaştırma işlemlerinde tamamen ortadan kaldırılmalıdır.

n. Akaryakıt fraksiyonlarındaki sülfür bileşiklerinin büyük kısmını sülfürler (tiyoeterler) oluşturur (bu fraksiyonlardaki toplam kükürtün %50 ila %80'i). n. Petrol sülfidleri iki gruba ayrılır: dialkil sülfidler (tioalkanlar) ve siklik dialkil sülfidler RSR" (burada R ve R" alkil ikame edicilerdir). n. Tiyoalkanlar esas olarak parafinik yağlarda bulunurken, siklik olanlar naftenik ve nafteno-aromatik yağlarda bulunur.

n. Tiyoalkanlar C 2 -C 7 düşük kaynama noktalarına (37 -150 ° C) sahiptir ve yağın damıtılması sırasında benzin fraksiyonlarına düşer. n. Yağ fraksiyonlarının kaynama noktasının artmasıyla, tiyoalkanların miktarı azalır ve 300°C'nin üzerindeki fraksiyonlarda pratik olarak yoktur. n. Yağların bazı hafif ve orta fraksiyonlarında küçük miktarlarda (bu fraksiyonlardaki toplam kükürtün% 15'inden az), RSSR "n disülfidleri bulundu. Isıtıldıklarında kükürt, hidrojen sülfür ve merkaptanlar oluştururlar.

n. Monosiklik sülfürler, bir kükürt atomuna sahip beş veya altı üyeli heterosikllerdir. n. Ek olarak, yağlarda polisiklik sülfitler ve bunların çeşitli homologları ile tetra- ve pentasiklik sülfidler tanımlanmıştır. n. Birçok yağın orta fraksiyonlarında, dialkil sülfidlere kıyasla tiyosiklanlar baskındır. n. Tiyosiklanlar arasında, kural olarak, monosiklik sülfitler yaygındır. n. Yağların damıtılması sırasında polisiklik daha fazla sülfür, esas olarak yağ fraksiyonlarına düşer ve yağ kalıntılarında yoğunlaşır.

n. Düşük moleküler ağırlıklı merkaptanlar hariç, yağların tüm kükürt içeren bileşikleri, düşük sıcaklıklarda kimyasal olarak nötrdür ve özellikleri bakımından arenelere benzerdir. n. Yağlardan izolasyon yöntemlerinin düşük verimliliği nedeniyle henüz endüstriyel uygulama bulamamışlardır. n. Sınırlı miktarlarda sülfitler, daha sonra sülfonlara ve sülfonik asitlere oksidasyon için bazı yağların orta (kerosen) fraksiyonlarından izole edilir. n. Yağların kükürt bileşikleri şu anda ekstrakte edilmemekte, ancak hidrojenasyon işlemleriyle yok edilmektedir.

n. Elde edilen hidrojen sülfür, elementel kükürt veya sülfürik asit halinde işlenir. n n. Aynı zamanda, son yıllarda, dünyanın birçok ülkesi, ekonomik değeri büyük olan petrol bileşiklerine benzer kükürt bileşiklerinin sentezi için büyük ölçekli endüstriyel süreçleri geliştirmekte ve yoğun bir şekilde uygulamaya koymaktadır. n. Bunlar arasında merkaptanlar en büyük endüstriyel öneme sahiptir.

n. Metilmerkaptan, çiftlik hayvanları ve kümes hayvanları yemi için bir protein takviyesi olan metiyonin üretiminde kullanılır. n. Etilmerkaptan, yakıt gazları için bir koku vericidir. n. Tiyoller Cı - C4 - zirai kimyasalların sentezi için hammaddeler, petrol rafinasyonunda bazı katalizörleri aktive etmek (kükürtlemek) için kullanılır. n. Butilmerkaptandan oktadesilmerkaptana kadar olan tiyoller, yağlama ve transformatör yağları için katkı maddelerinin üretiminde, metallerin soğuk işlenmesinde kullanılan kesme sıvılarında, deterjan üretiminde, kauçuk bileşiği bileşenlerinde kullanılır. n

n. Tiyoller C 8 -C 16, kauçuklar ve plastikler için polimerizasyon işlemleridir. lateks üretiminde radikal düzenleyiciler, n. Polimerizasyon düzenleyicileri arasında en yüksek değerüçüncül dodesilmerkaptan ve normal dodesilmerkaptan var. n. Merkaptanlar, yüzdürme reaktiflerinin, fotoğraf malzemelerinin, özel amaçlı boyaların sentezinde, farmakolojide, kozmetikte ve diğer birçok alanda kullanılmaktadır.

n. Sülfürler, boyaların sentezinde bileşenler olarak işlev görür, oksidasyon ürünleri - sülfoksitler, sülfonlar ve sülfonik asitler - nadir metallerin etkili özütleyicileri ve polimetalik cevherler, plastikleştiriciler ve biyolojik olarak aktif maddeler için yüzdürme reaktifleri olarak kullanılır. n. Sülfürleri ve türevlerini roket yakıtları, böcek öldürücüler, mantar öldürücüler, herbisitler, plastikleştiriciler, kompleks oluşturucu maddeler vb. Bileşenler olarak kullanmak umut vericidir. n. Son yıllarda polifenilen sülfür polimerlerinin kullanımı önemli ölçüde artmıştır. n. İyi termal stabilite, yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik özellikleri koruma yeteneği, mükemmel kimyasal direnç ve çok çeşitli dolgu maddeleri ile uyumluluk ile karakterize edilirler.

n. Polifenil sülfürün katı kaplamaları metale kolayca uygulanarak korozyona karşı güvenilir koruma sağlar. n. Tiyofen ve 2-metiltiyofen, manganez siklopentadienilkarbonil bir vuruntu önleyici madde olarak kullanıldığında, karbüratör motorlarından gelen manganez bileşiklerinin etkili temizleyicileridir. n. Yağlarda kükürt içeren bileşiklerin önemli kaynaklarının varlığı göz önüne alındığında, ulusal ekonomide ekstraksiyon ve rasyonel kullanım sorunu son derece acildir.

4. 2. Azot içeren bileşikler Tüm yağlar, bazik veya nötr özelliklere sahip bileşikler şeklinde az miktarda (%1'den az) azot içerir. Çoğu, yüksek kaynama noktalı fraksiyonlarda ve yağ damıtma kalıntılarında yoğunlaşmıştır. Azotlu bazlar, seyreltik sülfürik asit ile muamele edilerek petrolden izole edilebilir. Sayıları, tüm azotlu bileşiklerin toplamının ortalama %30-40'ı kadardır.

4. 2. Azot içeren bileşikler Azotlu yağ bazları, halkaların birinde (nadiren ikisinde) bir nitrojen atomu bulunan ve toplam halka sayısı üçe kadar olan heterosiklik bileşiklerdir. n. Temel olarak, piridin, kinolin ve daha az sıklıkla akridin homologlarıdır.

4. 2. Azot içeren bileşikler n Nötr azotlu bileşikler, yağdaki azot içeren bileşiklerin çoğunluğunu (bazen %80'e kadar) oluşturur. Pirol, benzpirol - indol ve karbazol homologları ile temsil edilirler. Yağ fraksiyonlarının kaynama noktasının artmasıyla, içlerindeki nötr bileşiklerin içeriği artar ve bazik azotlu bileşiklerin içeriği azalır (Tablo 5). Gaz yağı fraksiyonlarının asit ekstraktlarında, biri ana işleve sahip, diğeri nötr olan iki azot atomu içeren pirolekinolin ve karbazolekinolin homologları bulundu.

Tablo 5 Azotlu bileşiklerin dağılımı Fraksiyon N toplam. , % ağırlık Yağ 300 -350 0 C 350 -400 0 C 450 -500 0 C 0.64 0.04 0.15 0.49 1.03 ağırlıkça %, toplam N N bazik N nötr 31 100 53 33 34 69 0 47 67 66

Hem bazik hem de nötr azotlu bileşikler, termal olarak oldukça kararlıdır ve petrol ürünlerinin performansı üzerinde gözle görülür bir etkisi yoktur. Azotlu bazlar dezenfektanlar, korozyon önleyiciler, güçlü çözücüler, yağlama yağlarına ve bitüme katkı maddeleri, antioksidanlar vb. olarak kullanılır. Ancak petrol hammaddelerinin işlenmesinde olumsuz özellikler sergilerler - katalizörlerin aktivitesini azaltırlar, yapışkanlık ve kararmaya neden olurlar. petrol ürünlerinden.

4. 3. Oksijen içeren bileşikler Yağlardaki oksijenin ana kısmı asfalt reçineli maddelerin bir parçasıdır ve sadece yaklaşık %10'u asidik (petrol asitleri ve fenoller) ve nötr (esterler, ketonlar) tarafından açıklanır. oksijen içeren bileşikler. Esas olarak yüksek kaynama noktalı fraksiyonlarda konsantre edilirler. Petrol asitleri (Cn. Hm. COOH) esas olarak siklopentan- ve sikloheksankarboksilik (naftenik) asitler ve karışık naftenoaromatik yapıya sahip asitler ile temsil edilir. Petrol fenollerinden fenol (C 6 H 5 OH), kresol (CH 3 C 6 H 4 OH), ksilenoller ((CH 3) 2 C 6 H 3 OH) ve türevleri tanımlanmıştır.

4. 3. Oksijen içeren bileşikler Bazı yağların benzin fraksiyonundan Aseton, metiletil-, metilpropil-, metilizopropil-, metilbütil- ve etil-izopropil-ketonlar ve diğer bazı RCOR ketonları izole edilmiştir.Florenon tipi siklik ketonlar, esterler (ACOR, burada AC, petrol asitlerinin bir tortusudur) ve yüksek kaynama noktalı fraksiyonlarda ve tortularda bulunan benzofuranlar gibi hem alifatik hem de siklik yapıların yüksek moleküler ağırlıklı eterleri (R "OR).

Yağların benzin fraksiyonlarında, sadece normal ve hafif dallanmış yapıya sahip alifatik asitler küçük miktarlarda bulunur. Fraksiyonlarının kaynama noktası yükseldikçe, yüksek dallı bir yapıya sahip alifatik asitler, örneğin izoprenoid tipi ve ayrıca naftenik asitler ortaya çıkar. İkincisi, ortamdaki ve yağ fraksiyonlarındaki tüm oksijen içeren bileşiklerin büyük kısmını (%90'a kadar) oluşturur.

n Yağın tüm oksijen bileşiklerinden sadece iyi deterjan özelliklerine sahip naftenik asitler ve bunların tuzları - naftenatlar endüstriyel öneme sahiptir. Bu nedenle, petrol distilatlarının alkali temizliğinden kaynaklanan atıklar - sabun naftı olarak adlandırılan - tekstil üretimi için deterjan üretiminde kullanılır.

n n Kerosen ve hafif yağ distilatlarından izole edilen teknik petrol asitleri (asidol), reçineler, kauçuk ve anilin boyaları için çözücü olarak kullanılır; traversleri emprenye etmek için; yün ıslatmak için; renkli verniklerin imalatında, vb. Naftenik asitlerin sodyum ve potasyum tuzları, yağın dehidrasyonunda emülgatör görevi görür. Kalsiyum ve alüminyum naftenatlar yağ koyulaştırıcılardır, kalsiyum ve çinko tuzları ise motor yağları için dağıtıcı katkı maddeleridir. Bakır tuzları ahşabı ve tekstilleri bakteri çürümesinden korur.

5. Yağlardaki ve petrol kalıntılarındaki reçineli-asfalten maddeler CAB, karmaşık çok bileşenli, moleküler ağırlıkta son derece polidispers, yüksek moleküler hidrokarbonlar ve hetero bileşiklerin karışımıdır, bunlara karbon ve hidrojene ek olarak kükürt, nitrojen, oksijen ve aşağıdaki gibi metaller dahildir. vanadyum, nikel, demir, molibden vb. n Bireysel CAB'lerin yağlardan ve HOR'lardan ayrılması son derece zordur. Moleküler yapıları henüz tam olarak belirlenmemiştir.

5. Yağlardaki reçineli-asfalten maddeler ve yağ kalıntıları Reçineli-asfalten maddeler (CAB) ağır yağ kalıntılarında (HOR) - akaryakıt, yarı katran, bitüm, kırık kalıntılar, vb. İçerisinde CAB'nin toplam içeriği, türüne ve yoğunluğuna bağlı olarak yüzde bir ile %45 arasında değişir ve HNO'da kütlenin %70'ine kadar ulaşır.

5. Yağlarda ve petrol artıklarında reçineli-asfalten maddeler Enstrümantal fizikokimyasal araştırma yöntemlerinin mevcut bilgi düzeyi ve olanakları (örneğin, n-d-M yöntemi, X-ışını kırınımı, EPR ve NMR spektroskopisi, elektron mikroskobu, çözünürlük, vb.) sadece yapısal organizasyon hakkında olasılıklı bir fikir vermeye, yoğunlaştırılmış naften aromatik ve diğer özelliklerin sayısını belirlemeye ve varsayımsal reçine ve asfalten moleküllerinin ortalama istatistiksel modellerini oluşturmaya izin verin.

Bu temelde, aşağıdaki koşullu grup bileşenleri ayırt edilir: 1) düşük moleküler ağırlıklı (zayıf) çözücülerde (izoktan, petrol eteri) - yağlar ve reçinelerde (maltenler veya - kok kimyasında fraksiyon) çözünür. Reçineler, adsorpsiyon kromatografisi (silikajel veya alümina üzerinde) ile maltenlerden geri kazanılır; 2) düşük moleküler ağırlıklı alkanlar C5-C8 içinde çözünmez, ancak benzen, toluen, karbon tetraklorür - asfaltenler (veya -fraksiyon) içinde çözünür; 3) benzin, toluen ve karbon tetraklorürde çözünmez, ancak karbon disülfid ve kinolin karbenlerde (veya 2-faracia) çözünür; 4) herhangi bir çözücüde çözünmez - karboidler (veya 1-fraksiyon).

Yağlar ve doğal HOR'lar (yani, termodestrüktif etkiye maruz kalmayan) karbenler ve karboidler içermez. "Yağlar" terimi, moleküler ağırlığı 300 - 500 karışık (hibrit) yapıya sahip yüksek moleküler hidrokarbonları ifade etmek için kullanılır. Hafif (monosiklik), ortam (bisiklik) ve polisiklik (üç veya daha fazla halkalı) hidrokarbonlar dahil olmak üzere parafin-naftenik ve aromatik hidrokarbonlar, kromatografik ayırma ile yağ fraksiyonlarından izole edilir. En önemlileri, genellikle koklaştırma bileşenleri olarak adlandırılan ve HOR'un işlenmesinde karmaşık teknolojik problemler yaratan reçineler ve asfaltenlerdir.

Reçineler, yaklaşık bir veya daha fazla yoğunluğa sahip koyu kahverengiden koyu kahverengiye kadar viskoz, yavaş hareket eden sıvılar veya amorf katılardır. Alifatik yapılarla birbirine bağlanan beş veya altı aromatik, naftenik ve heterosiklik yapı halkası içeren plano-yoğunlaştırılmış sistemlerdir.

Asfaltenler şekilsizdir, ancak kristal benzeri yapılardır, yoğunluğu birden fazla olan koyu kahverengi veya siyah katılardır. Isıtıldıklarında erimezler, ancak yaklaşık 300 ° C sıcaklıkta plastik bir duruma geçerler ve daha yüksek bir sıcaklıkta gaz ve sıvı maddeler ve katı bir kalıntı - kok oluşumu ile ayrışırlar. Reçinelerin aksine, uzaysal, daha yoğun, kristal benzeri yapılar oluştururlar. asfaltenler, düşük moleküler ağırlıklı alkanlarda çözünürlük, C:H oranı, moleküler ağırlık, paramanyetik merkezlerin konsantrasyonu ve aromatiklik derecesi gibi temel göstergelerle kendini gösterir.

n Reçineler, yağlar ve yakıt distilatlarında gerçek çözeltiler oluşturur ve HOR'daki asfaltenler kolloidal durumdadır. n Yağlardaki asfaltenler için çözücü, aromatik hidrokarbonlar ve reçinelerdir. n Moleküller arası etkileşimler sayesinde, asfaltenler supramoleküler yapıların ortaklarını oluşturabilirler.

n Bu nedenle, benzen ve naftalinde düşük konsantrasyonlarda (sırasıyla %2 ve %16'dan az), asfaltenler moleküler haldedir. n Çözeltideki daha yüksek konsantrasyonlarda, birçok molekülden oluşan ortaklar oluşur. n Belirlenme yöntemine bağlı olarak, asfaltenlerin moleküler ağırlığını belirleme sonuçlarındaki tutarsızlığı 1-2 büyüklük derecesiyle belirleyen oluşumu ilişkilendirme yeteneğidir.

n Yağlarda ve HOR'da reçinelerin asfaltenlere oranı büyük ölçüde değişir - (7 - 9) : 1 düz damıtma kalıntılarında, (1 - 7) : 1 - oksitlenmiş kalıntılarda (bitümler). n TNO'da termodestrüktif süreçlerin bir sonucu olarak karbenler ve karboidler ortaya çıkar. n Karbenlerin, moleküler ağırlığı (100 185) bin olan, sadece karbon disülfid ve kinolin içinde çözünen asfalten moleküllerinin lineer polimerleri olduğuna inanılmaktadır. n Karboitler, çapraz bağlı üç boyutlu bir polimerdir (kristal), bunun sonucu olarak bilinen organik çözücülerin hiçbirinde çözünmezler.

n n Tüm CAB'ler, yağlama yağlarının kalitesini olumsuz yönde etkiler (rengi bozar, karbon oluşumunu arttırır, kayganlığı azaltır vb.) ve kaldırılmalıdır. Petrol bitümünün bir parçası olarak, bir takım değerli teknik özelliklere sahiptirler ve onlara yaygın olarak kullanılmalarına izin veren nitelikler verirler. Kullanımlarının ana yönleri: yol yüzeyleri, su yalıtım malzemeleri, inşaat, çatı kaplama ürünlerinin üretimi, bitüm-asfalten vernikler, plastikler, ziftler, koklar, kömür briketleme için bağlayıcılar, toz iyon değiştiriciler, vb. Tablo 6, doğal malzemelerin temel bileşimini göstermektedir. Rusya'da iyi bilinen alanların yağlarından izole edilen reçineler ve asfaltenler.

Tablo 6 Bazı Rus yağlarının doğal reçineleri ve asfaltenlerinin elementel bileşimi, % ağırlık. Yağlı Reçineler C H S Asfaltenler N O C H S N O Bavlin 84, 52 9, 48 2, 6 0, 69 2, 76 83, 5 7, 76 3, 78 1, 15 3, 81 8, 70 83, 66 7, 87 4 , 52 1, 19 2, 76 Romash- 81, 91 9, 38 kinskaya Tuima- 84, 10 9, 80 4, 00 2, 70 84, 40 7, 87 4, 45 1, 24 2, 04 Zinskaya Samotlorskaya 9 , 68 2, 02 1, 60 3, 16 9, 19 1, 76 1, 69 2, 43

6. Petrol ve gaz kondensat arıtmasının ana yönleri n n Petrol arıtmanın üç ana yönü vardır: 1) yakıt; 2) yakıt ve yağ ve 3) petrokimya veya kompleks (yakıt ve petrokimya veya yakıt ve yağ ve petrokimya).

6. Petrol ve gaz kondensat işlemenin ana yönleri n n Yakıt yönünde, petrol ve gaz kondensi esas olarak motor ve kazan yakıtlarına işlenir. Yakıt profiline sahip rafinerilerde petrol rafinerisi derin ve sığ olabilir.

Petrol ve gaz kondensat rafinerisinin ana yönleri n n Sığ işlemeye sahip rafinerilerin teknolojik şeması, az sayıda teknolojik süreç ve az sayıda petrol ürünü ile ayırt edilir. Bu şemaya göre motor yakıtlarının çıkışı, kütlenin% 55 - 60'ını geçmez. ve esas olarak işlenmiş ham petrolün fraksiyonel bileşimine bağlıdır. Kazan yakıtının çıkışı, kütlenin %30 - 35'ine kadardır.

Petrol ve gaz kondensat arıtmasının ana yönleri n n n derin işlemeÜretimlerine atmosferik ve vakum damıtma kalıntılarının yanı sıra rafineri gazlarını dahil ederek mümkün olan en yüksek yüksek kaliteli motor yakıtları verimini elde etmeye çalışırlar. Bu varyantta kazan yakıtı çıkışı minimuma indirilmiştir. Bu durumda petrol arıtma derinliği kütlenin %70-90'ına kadar ulaşır.

n n Yağ arıtmanın fuel-oil çeşidine göre, motor yakıtları ile birlikte çeşitli derecelerde yağlama yağları elde edilir. İkincisinin üretimi için, genellikle kaliteleri dikkate alınarak, yüksek potansiyel yağ fraksiyonları içeriğine sahip yağlar seçilir.

n Petrokimya ve karmaşık petrol rafinerisi, yakıtlar ve yağlar ile birlikte, petrokimya için hammaddelerin (aromatik hidrokarbonlar, parafinler, piroliz için hammaddeler, vb.) üretimini ve bazı durumlarda petrokimya sentezi için ticari ürünlerin üretimini içerir.

n Sırasıyla belirli bir yönün seçimi, petrol besleme stoğunun işlenmesine yönelik şemalar ve üretilen petrol ürünleri yelpazesi, öncelikle petrolün kalitesi, bireysel yakıt ve yağ fraksiyonları, ticari petrol ürünlerinin kalitesine ilişkin gereksinimler tarafından belirlenir. belirli bir ekonomik bölgede onlar için ihtiyaçların yanı sıra.

n Petrol arıtma endüstrisi, petrol ve gaz kondensatlarının işlenmesini ve yüksek kaliteli ticari petrol ürünlerinin üretimini kapsayan bir ağır sanayi dalıdır: motor ve enerji yakıtları, yağlama yağları, bitüm, petrol koku, parafinler, çözücüler, elementel kükürt, termal gaz yağı, petrokimya hammaddeleri ve tüketim malları.

n Modern rafinerilerde (rafinerilerde) petrol ve gaz kondensatlarının endüstriyel olarak işlenmesi, pazarlanabilir petrolün çeşitli bileşenlerini veya çeşitlerini elde etmek için tasarlanmış ayrı veya birleşik büyük tonajlı teknolojik işlemlerde (tesisler, atölyeler) karmaşık çok aşamalı fiziksel ve kimyasal işleme yoluyla gerçekleştirilir. Ürün:% s.

Petrol, gaz kondensat ve gaz arıtma proseslerinin sınıflandırılması n n Petrol rafinerilerinin teknolojik prosesleri genellikle şu iki gruba ayrılır: fiziksel ve kimyasal. 1. Fiziksel (kütle transferi) prosesler, kimyasal dönüşümler olmadan ve yağ fraksiyonlarından, yağ kalıntılarından, yağ fraksiyonlarından, gaz kondensatlarından ve istenmeyen bileşenlerin gazlarından (polisiklik aromatik) ayrılmadan petrolün kurucu bileşenlerine (yakıt ve yağ fraksiyonları) ayrılmasını sağlar. hidrokarbonlar, asfaltenler, refrakter parafinler), hidrokarbon olmayan bileşikler.

n n n fiziksel süreçler kütle transferi türüne göre aşağıdaki tiplere ayrılabilir: 1. 1 yerçekimi elektrik tuzdan arındırma tesisleri (ELOU); 1. 2 - damıtma atmosferik borulu, atmosferik vakumlu borulu, gaz ayırma tesisleri (AT, ABT, HFC, vb.);

n n n 1. 3 - ekstraksiyon (asfalt giderme, seçici saflaştırma, kristalizasyon yoluyla mum alma); 1. 4 - adsorpsiyon (zeolit ​​mum alma, temas temizleme); 1. 5 - absorpsiyon gazı fraksiyonasyon tesisleri (AGFU, H2S, CO2'den saflaştırma).

n n 2. Kimyasal işlemlerde, petrol hammaddesinin işlenmesi, hammaddede bulunmayan yeni ürünlerin üretimi ile kimyasal dönüşümlerle gerçekleştirilir. Modern rafinerilerde kullanılan kimyasal işlemler, kimyasal reaksiyonların aktivasyon yöntemine göre ayrılır: 2. 1 - termal; 2. 2 - katalitik.

n n Oluşan kimyasal reaksiyonların türüne göre termal işlemler aşağıdaki tiplere ayrılabilir: 2. 1. 1 - termodestrüktif (termal parçalama, viskırma, koklaştırma, piroliz, ziftleme, karbon karası üretimi vb.); 2. 1. 2 - termal-oksidatif (bitüm üretimi, kok kömürünün gazlaştırılması, vb.). Termodestrüktif proseslerde, ağırlıklı olarak ham madde moleküllerinin düşük moleküler ağırlıklı olanlara ayrışması (çatlaması) reaksiyonları ve ayrıca kok, zift vb. gibi yüksek moleküler ağırlıklı ürünlerin oluşumu ile yoğuşma reaksiyonları devam eder.

n n n Katalizin tipine göre katalitik işlemler aşağıdaki tiplerde sınıflandırılabilir: 2. 2. 1 - asit katalizinin mekanizmasına göre meydana gelen heterolitik (katalitik parçalama, alkilasyon, polimerizasyon, ester üretimi vb.); 2. 2. 2 - redoks (elektronik) kataliz mekanizmasına göre ilerleyen hemolitik (hidrojen üretimi ve gazların sentezi, metanol, elemental kükürt);

n 2. 2. 3 - hidrokatalitik, bifonksiyonel (karmaşık) kataliz mekanizmasına göre ilerler (hidro-işlem, hidrodesülfürizasyon, hidrokraking, katalitik reform, izomerizasyon, hidrodearomatizasyon, seçici hidrodewaxing, vb.).

Petrol rafinerisinin ana aşamaları n n n Rafineride alındığı andan itibaren, ondan elde edilen petrol ve petrol ürünleri aşağıdaki ana aşamalardan geçer: 1. Petrolün işleme için hazırlanması 2. Birincil petrol rafinerisi 3. İkincil petrol rafinerisi 4. Rafineri petrol ürünleri

Rafine için yağın hazırlanması Petrol arıtma ünitelerinin yüksek performansını sağlamak için, tuz içeriği 6 g/l'den fazla olmayan yağ ve %0,2 su ile beslenmeleri gerekir. Bu nedenle rafineriye (rafineri) giren yağ ilave dehidrasyon ve tuzdan arındırma işlemine tabi tutulur.

İşleme için yağın hazırlanması Amaç - işleme için beslenmeden önce yağdan tuzların ve suyun uzaklaştırılması. Etkili tuzdan arındırma, petrol arıtma tesislerinin proses ekipmanlarının korozyonunu önemli ölçüde azaltabilir, katalizörlerin devre dışı kalmasını önleyebilir, yakıtların, petrol kokunun, bitüm ve diğer ürünlerin kalitesini iyileştirebilir.

Hammaddeler ve ürünler. Hammaddesi su ve tuz içeren yağdır. Ürünler - 3-4 mg / l tuz ve ağırlıkça %0,1'e kadar tuz içeren tuzu giderilmiş ve suyu alınmış yağ. Su. Bu son işlem, ELOU elektrikli tuzdan arındırma tesislerinde gerçekleştirilir.

Pirinç. 24. Elektrikli tuzdan arındırma tesisinin şematik diyagramı; 1, 5 - pompa; 2 - ısıtıcı; 3 - karter; 4 - ilk aşamanın elektrikli kurutucusu; 6 - ikinci aşama I - ham petrolün elektrikli kurutucusu; II - emülsiyon giderici; III - su tahliyesi; IV- alkali su temini; V - tuzdan arındırılmış ve suyu alınmış yağ.

YAĞLARIN BİRİNCİL RAFİNASYONU Petrolün rafine edilmesi, damıtılmasıyla başlar. Damıtma sırasında sıcaklık yükseltilerek yağdan hidrokarbonlar salınır ve farklı sıcaklık aralıklarında kaynar.

1. Yağın atmosferik ve vakumlu damıtılması Amaç - ticari ürünler olarak sonraki işlemler veya kullanım için yağın fraksiyonlara ayrılması. Yağın damıtılması, atmosferik borulu (AT) ve atmosferik vakumlu borulu (AVT) tesislerde gerçekleştirilir. AT ve АВТ üniteleri genellikle benzin işleme için tuzdan arındırma üniteleriyle birleştirilir. petrol ve ikincil

1. Petrolün atmosferik ve vakumlu damıtılması Hammaddeler ve ürünler. Hammadde - ELOU tesislerinde ve bloklarında tuzdan arındırılmış yağ. Birim ürünler: n hidrokarbon gazı – ünitelerden gaz ve sıvı formda (stabilizasyon başlığı) çıkarılır, daha fazla işlem için gaz fraksiyonlama ünitelerine gönderilir, petrol rafinerisi fırınları için yakıt olarak kullanılır;

n n n benzin fraksiyonu - 50 -180°C'de kaynar, ticari motor benzininin bir bileşeni, katalitik reforming ve piroliz üniteleri için hammadde olarak kullanılır; dar fraksiyonlar elde etmek için ikincil damıtma işlemine tabi tutulur; kerosen fraksiyonu - 120 -315 ° C aralığında kaynar, jet ve traktör karbüratör motorları için yakıt olarak, aydınlatma için, hidro arıtma tesisleri için hammadde olarak kullanılır; dizel fraksiyonu (atmosferik gaz yağı) - 180 -360 ° C aralığında kaynar, dizel motorlar için yakıt ve hidro arıtma üniteleri için hammadde olarak kullanılır;

n n n akaryakıt - atmosferik damıtma kalıntısı - 350°C'nin üzerinde kaynar, hidro-işlem ve termal parçalama üniteleri için kazan yakıtı veya besleme stoğu olarak kullanılır; vakum distilatları (vakum gaz yağları) - 350 -500 ° C aralığında kaynatılır, katalitik parçalama ve hidrokraking için hammadde olarak kullanılır; yağ işleme şemasına sahip rafinerilerde birkaç (2-3) vakum damıtığı elde edilir; katran, yağın atmosferik-vakum damıtılmasının kalıntısıdır, 500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kaynar, termal parçalama, koklaştırma, bitüm ve yağ üretim tesislerinde hammadde olarak kullanılır.

Bu fraksiyonları elde etmek için damıtma adı verilen bir işlem kullanılır ve bir damıtma kolonunda gerçekleştirilir. Damıtma kolonu, 20-30 m yüksekliğinde ve 2-4 m çapında dikey silindirik bir aparattır.Sütunun içi, içinde delikler bulunan çok sayıda yatay disk ile ayrı bölmelere bölünmüştür. yağ ve sıvı buharların içinden geçişi.

2. Benzinin ikincil damıtılması Amaç - birincil damıtma sırasında elde edilen fraksiyonların, her biri daha sonra kendi amacı için kullanılan daha dar uzunluklara ayrılması. Rafineride, geniş bir benzin fraksiyonu, bir dizel fraksiyonu (bir adsorpsiyon parafin ekstraksiyon ünitesinden hammadde alırken), yağ fraksiyonları, çamur vb. ikincil damıtma işlemine tabi tutulur.İşlem ayrı üniteler veya bloklar üzerinde gerçekleştirilir. AT ve AVT birimlerinin bir parçası.

Hammaddeler ve ürünler. Hammadde, n'nin geniş bir benzin fraksiyonudur. k. - 180°C. Ürünler: n kesir n. c. - 62°C - ticari motor benzininin bir bileşeni olarak, izomerizasyon üniteleri için hammadde olarak kullanılır; n fraksiyon 62 -85°C - benzen üreten katalitik reform birimlerinin besleme stoğu;

fraksiyon 85 -105°C - toluen üreten katalitik reform birimlerinin besleme stoğu; n fraksiyon 105 -140°C - ksilen üreten katalitik reform birimlerinin besleme stoğu; n fraksiyon 140 -180°C - ticari benzin ve kerosenin bir bileşeni, kerosenin katalitik reformasyonu ve hidro-işlemesi için besleme stoğu.

Transcript

1 Eğitim ve Bilim Bakanlığı Rusya Federasyonu Belirtmek, bildirmek Eğitim kurumu yüksek mesleki eğitim "Ufa Devlet Petrol Teknik Üniversitesi" UGNTU öğrencisinin kütüphanesi "PETROL VE GAZ KİMYASINDA" DİSİPLİN KONUSUNDA KISA DERSLER Profesör S. S. Zlotsky ve Doçent L.N. Zorina Ufa 2011

2 UDC 54(0.75.8) LBC 24.1 K93 Öğretim yardımcısı olarak USPTU Yayın ve Yayın Konseyi tarafından onaylanmıştır Yazarlar: O.F. Bulatova, S.S. Zlotsky, L.N. Zorina, N.N. Mikhailova, M.N. Nazarov, Yu.I. Puzin, L.Z. Rolnik, L.G. Sergeeva, F.B. Shevlyakov, I.N. Sterlitamak Devlet Pedagoji Akademisi "Kimya" Bölümü, kimya bilimleri adayı T.P.Mudrik K93 "Petrol ve gaz kimyası" /O.F. toplamın altında ed. SS Zlotsky ve L.N. Zorina - Ufa: UGNTU Yayınevi, s. ISBN "Petrol ve Gaz Kimyası" disiplinindeki derslerin kısa özetleri verilmektedir. Derslerin içeriği devlet eğitim standartlarına uygundur. Kısa bir ders kursu, modüler eğitim ilkesini yansıtır, laboratuvar derslerinin içeriğini gösterir ve materyalin ek çalışması için bir referans listesi sağlar. Kısa kurs dersler, "Petrol ve gaz işi" tam zamanlı ve yarı zamanlı eğitim biçimlerinin kimyasal olmayan uzmanlık öğrencilerine yöneliktir. UDC 54 (0.75.8) BBK24.1 ISBN Ufa State Petroleum Technological University, 2011 Yazarlar Ekibi, 2011

3 3 İÇERİK Giriş 4 Kimyasal olmayan uzmanlık öğrencileri için "Petrol ve gaz kimyası" disiplininin içeriği: ST, GT, MT, BST, BMT, GB, GG 6 Anlatım 1. Petrol ve gazın genel özellikleri 9 Anlatım 2. Yağların fiziksel özellikleri 12 Anlatım 3 Hidrokarbonları ayırma ve petrol ve gaz bileşimini belirleme yöntemleri 15 Anlatım 4. Yağlarda ve gazlarda bulunan alkanlar 18 Anlatım 5. Yağlarda bulunan sikloalkanlar 21 Anlatım 6. Yağlarda bulunan aromatik hidrokarbonlar 24 Anlatım 7. Petrolün rafine edilmesinde oluşan alkenler, alkadienler, alkinler 27 Anlatım 8. Yağlarda bulunan oksijen içeren bileşikler 30 Anlatım 9. Yağlarda bulunan kükürt ve azot bileşikleri 33 Anlatım 10. Yağlarda bulunan reçineler, asfaltenler 36 Anlatım 11. Temel bilgiler petrol rafinerisi 39 Ders 12. Petrol hidrokarbonlarının termokatalitik dönüşümleri 42 Ders 13. Hidrokarbonların oksidasyonu. Petrokimyanın ana oksijen içeren ürünleri. 45 Ders 14. Petrol, gaz ve petrol ürünlerini temizleme yöntemleri 48 Kontrol soruları 51 Önerilen literatür listesi 52

4 4 GİRİŞ Nispeten yakın zamanda (2001'den beri), "Petrol ve Gaz Kimyası" disiplini, "Petrol ve Gaz İşletmeciliği" yönünde okuyan öğrencilerin müfredatına dahil edildi. Gelecekte yüksek nitelikli uzmanların, yakıt ve enerji kompleksinin sorumlu yöneticilerinin, üretim ve kullanım dahil olmak üzere petrol işinin fiziksel ve fiziko-kimyasal yönlerini bilgi sahibi olmaları ve güvenle anlamaları gerektiğinden, bu tamamen haklı ve haklıdır. hidrokarbon hammaddelerine dayalı hedef son ürün ve malzemelerin. Bu disiplinin "Petrol ve gaz kimyası" adının biraz eski olduğu ve şimdi Yüksek Onay Komisyonunun terminolojisinde daha genel ve eksiksiz bir "Petrokimya" ile değiştirildiği belirtilmelidir. Aslında dersin içeriği geniş anlamda petrol işinin kimyası ve teknolojisi ile ilgili konuları içermektedir: rezervuarın fiziksel kimyası; teknik ve uygulamalı sondaj kimyası; hidrokarbonların hazırlanması, taşınması ve depolanması vb. Klasik "Petrol ve Gaz Kimyası" - "Petrokimya" dersinden önce "Kimya", "Organik Kimya", "Analitik Kimya", "Fiziksel Kolloid Kimya" gibi özel disiplinlerin geldiğine dikkat edilmelidir. Petrol ve gaz öğrencilerinin bagajında, organik bileşiklerin ve petrol hidrokarbonlarının çok yüzeysel olarak ele alındığı yalnızca "Genel ve İnorganik Kimya" temel dersi vardır. Bu bağlamda, "Petrol ve Gaz Kimyası" disiplininin ders materyali, derinlemesine kimyasal bilgiye sahip olmayan öğrencilere yöneliktir. Kısa bir ders kursu, özel sorularla birlikte genel eğitim bilgilerini içerir (isimlendirme, fizikokimyasal özellikler ve en yaygın hidrokarbonların özellikleri, vb.). Genel ve Analitik Kimya Bölümü öğretmenlerinden oluşan bir ekip tarafından hazırlanan bu kılavuz, öğrenciler için "Petrol ve Gaz Kimyası" - "Petrokimya" konusunun fiziksel-kimyasal ve kimyasal-teknolojik yönlerinin anlaşılmasını kolaylaştırmayı ve basitleştirmeyi amaçlamaktadır. kimyasal olmayan uzmanlıklar. 14 dersin her birinin özeti, temel hükümleri, terimleri, formülleri ve tanımları içerir. Kontrol soruları verilmiş ve bu bölümün daha ayrıntılı ve ayrıntılı olarak sunulduğu 2 4 kaynak verilmiştir. Önerilen eğitimsel ve metodolojik literatürün genişletilmiş bir listesi vardır ve bir test veya sınav için gönderilen ana sorular listelenmiştir. Bu kılavuz, mevcut ders kitaplarının ve atölye çalışmalarının yerini almaz, aksine, programın temel ders kitaplarıyla ilgili bölümlerinin daha ayrıntılı ve ayrıntılı bir şekilde tanınmasını ve çalışılmasını sağlar. Aynı zamanda, ders kitabının basitliği ve erişilebilirliği, bize göre, öğrencilerin öncelikle derslerin konularını ve içeriğini tanımasına, ders taslağını daha iyi sunmasına ve programın bireysel bölümlerini birbirine bağlamasına olanak tanır. Yazarlar kısa, tez formunda bölümün önde gelen öğretmenleridir.

5 5 Her dersin ana parametrelerini, amaçlarını ve hedeflerini özetledi ve sistematize etti. Bu, öğrencilerin boşa harcanan zamanı en aza indirmelerine, bu disiplinin temel konularına ve hükümlerine odaklanmalarına olanak tanır. Kılavuzun istisnasız herkes için yararlı ve ilginç olacağına inanıyoruz, 1. yılda "Petrol ve Gaz Kimyası" disiplinini okuyan öğrenciler ve ayrıca genç, acemi öğretmenler ve araştırmacılar tarafından derslere, laboratuvara hazırlanmak için talep edilecektir. ve uygulamalı dersler. Bu kılavuzu öğretmenlere, ortaokul öğretmenlerine, teknik okullara, kolejlere ve ayrıca petrol ve gaz kimyası hakkında derinlemesine bir çalışma ile ilgilenen lise öğrencilerine tavsiye ediyoruz.

6 Kimyasal olmayan uzmanlık öğrencileri için "Petrol ve gaz kimyası" disiplininin içeriği: ST, GT, MT, BST, BMT, GB, GG Sınıf dersleri: dersler - 28 saat, laboratuvar dersleri - 24 saat. -3 , kredi - 0, sınav 1 Konu Derste çalışılan sorular Ders numarası kılavuz yok Laboratuvar derslerinin içeriği RGR kontrol noktaları 1 Modül 1 "Petrolün bileşimi ve genel özellikleri" Dersler-6 saat, uygulamalı dersler-0 saat, laboratuvar dersleri-4 Ch 1.1 Petrol ve gaz olarak doğal nesneler Ders 1 geri dönüşüm için enerji ve hammaddeler. Petrolün kökenine dair hipotezler. Yağların elementel ve grup bileşimi. Yağların sınıflandırılması 1.2 Yağların fiziksel özellikleri. Yoğunluk, moleküler ağırlık, Ders 2 viskozite, akma noktaları, bulanıklık, kristalleşme. Yağların ve gazların yangın tehlikesinin özellikleri, parlama noktası, tutuşma, kendiliğinden tutuşma, patlama limitleri. Oktan ve setan sayıları 1.3 Petrol ve gaz ayırma yöntemleri: damıtma, rektifikasyon, Anlatım 3 1.2 Petrol ve petrol ürünlerinin grup bileşiminin belirlenmesi. ekstraksiyon, absorpsiyon, adsorpsiyon, kristalizasyon, difüzyon yöntemleri. Petrol ve gazın ayrıştırılması ve analizi için kromatografik yöntemler Petrol ürünlerinde su. Petrol ve gazın bileşimini belirleme yöntemleri. Petrolün birincil damıtılması 2 Modül 2 "Petrol ve gazın hidrokarbonları" Dersler-8h, uygulamalı alıştırmalar-0h, laboratuvar sınıfları-8h, 2.1 Petrol ve gaz alkanları. Kompozisyon ve yapı. Alkanların fiziksel ve kimyasal Anlatım 4 özellikleri. Parafinler ve ceresinler, yağ üretim süreçlerine etkileri 2.2 Yağ sikloalkanları. Kompozisyon ve yapı. Petrol fraksiyonlarına göre Ders 5 dağılımlarının düzenlilikleri. Fiziksel ve kimyasal özellikler RGR-0 RGR-0 3 Petrol ve gazın organik bileşiklerinin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri. Alkan hidrokarbonlar 4 Petrol ve gazın organik bileşiklerinin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri. Naftenik hidrokarbonlar 6 6

7 7 7 Konu Derste çalışılan sorular Ders numarası no manual 2.3 Arenalar. Bileşim, yağ fraksiyonlarına göre dağılım. Yapı, fiziksel ve kimyasal özellikler. Aromatik bir halkada elektrofilik yer değiştirme reaksiyonlarında yönlenme kuralları. Arenlerin organik sentezde kullanımı Anlatım 6 Laboratuvar sınıflarının içeriği 5 Petrol ve gazın organik bileşiklerinin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri. Aromatik hidrokarbonlar 2.4 Yağın rafine edilmesi sırasında oluşan alkenler, dienler ve alkinler. Anlatım 7 6 Bileşimi, terminolojisi ve kimyasal İzolasyonu ve özellikleri, petrol ve gazın organik bileşiklerinin petrokimya sentezinde kullanım özellikleri. Doymamış hidrokarbonlar 3 Modül 3 "Petrolün heteroatomik ve hidrokarbon olmayan bileşikleri" Dersler - 6 saat, laboratuvar dersleri - 4 saat, RGR Oksijen içeren bileşikler. Petrol asitleri ve fenoller. Petrol asitlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri, asit sayısı. Oksijen içeren bileşiklerin petrol üretim proseslerine etkisi ve petrol ürünlerinin özellikleri Anlatım Kükürt bileşikleri. Başlıca kükürt bileşikleri türleri, bunların yağ fraksiyonlarına göre dağılımları Ders 9. Kükürt bileşiklerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri. Petrol üretim süreçleri ve petrol ürünlerinin özellikleri üzerindeki etkileri, petrolün kükürt bileşiklerinin kökeni. 3.3 Azot bileşikleri. Yağlarda ve yağ fraksiyonlarında azot içeriği. Azotlu bazlar, nötr bileşikler, porfirinler. Azotlu bileşiklerin petrol üretim süreçleri ve petrol ürünlerinin kalitesi üzerindeki etkisi 3.4 Anlatım 9 Reçineler, asfaltenler. Kompozisyon, yapı, özellikler. Reçinelerin izolasyonu ve Anlatım 10 Asfalten petrol. Petrol üretimi ve işlenmesi süreçlerinde reçinelerin ve asfaltenlerin etkisi. Yağın inorganik bileşenleri. Yağlarda bulunan temel metaller, bunların petrol üretimi ve rafinasyonu süreçlerine etkileri 7 Petrol ve gazın organik bileşiklerinin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri. Oksijen içeren bileşikler 8 Petrol ve gazın organik bileşiklerinin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri. Kükürt içeren bileşikler PGR kontrol noktaları 8 Organik bileşiklerin bileşimi, isimlendirilmesi ve kimyasal özellikleri İsimlendirme KR-1. yağ ve gaz. Petrol ve gaz hidrokarbonlarının azot içeren bileşikleri KR-2 Petrol ve gaz hidrokarbonlarının kimyasal özellikleri

8 8 Konu Derste çalışılan soruların adı Kılavuza göre ders numarası 8 RGR kontrol noktalarının laboratuvar sınıflarının içeriği 4 Modül 4 "Petrol ve gaz hazırlama ve işleme süreçleri" Dersler - 8 saat, uygulamalı dersler -0 saat, laboratuvar dersleri - 8 saat, RGR Petrol arıtmanın temelleri. Termal çatlama, piroliz, koklaşma. Dehidrojenasyon, siklizasyon, aromatizasyon 4.2 Yağ hidrokarbonlarının termal katalitik dönüşümleri. Kataliz ve katalizörler. Katalitik çatlama, katalitik reform. Proseslerin kimyasal temelleri, katalizörler, endüstride uygulama 4.3 Petrol hidrokarbonlarının ve türevlerinin oksidasyonu. Petrokimyanın ana oksijen içeren ürünleri 4.4 Petrol, gaz ve petrol ürünlerini temizleme yöntemleri. Hidrojenasyon ve hidrodesülfürizasyon Ders 11 9.10 Petrol hidrokarbonlarının termal dönüşümleri. Alkanlar, alkenler, sikloalkanlar ve aromatik hidrokarbonların termal parçalanmasının kimyası. Anlatım 12 Petrol hidrokarbonlarının termokatalitik dönüşümleri. Alkanlar, alkenler, sikloalkanlar ve aromatik hidrokarbonların katalitik parçalanmasının kimyası. Anlatım 13 Anlatım 14 DZ-1. Petrol arıtmanın temelleri

9 9 Ders 1. Petrol ve gazın genel özellikleri MN Nazarov Anahtar kelimeler: enerji kaynakları, üretim için hammaddeler, menşe hipotezleri, element bileşimi, sınıflandırma. Petrol, hidrokarbonların ve organik kükürt, nitrojen ve oksijen bileşiklerinin karmaşık bir karışımıdır. Şu anda, petrol ve gaz, dünyanın çoğu ülkesinde ana enerji kaynaklarıdır. Rusya'da yakıt ve enerji kompleksi ekonominin temellerinden biridir. Petrol, benzin, gazyağı, dizel, jet ve diğer yakıt türlerini üretmek için kullanılır. Petrokimya, inşaat ve diğer endüstrilerin çok çeşitli ürünlerinin üretimi için hammadde olarak petrol ve gazın kullanılmasında bir başka önemli yön: polimerik malzemeler, plastikler, sentetik elyaflar ve kauçuklar, yağlayıcılar ve özel yağlar, deterjanlar, vernikler , boyalar, çözücüler, bitümler, kok ve diğerleri. Bu bağlamda, petrol ve gaz günümüzde yeri doldurulamaz doğal nesnelerdir. Petrol rafineri endüstrisinin en önemli görevleri, petrol rafinerisinin derinliğini artırmak ve petrol ürünlerinin kalitesini iyileştirmektir. Petrol ve gaz, Rus ekonomisinin ana ihracat ürünü ve ana gelir kaynağıdır. Petrolün kökeni hipotezleri 1) inorganik 2) boşluk 3) organik İnorganik teorilerden birinin yazarı DIMendeleev'dir. Bu teoriye göre, ilk organik bileşikler, Dünya'nın çekirdeğinde bulunan metal karbürlerin, onlara çatlaklardan nüfuz eden su ile etkileşimi sonucu oluşmuştur: CaC 2 + 2H 2 O Ca (OH) 2 + C 2 H 2 Al 4 CH 2 O 4A1(OH) 3 + 3CH 4 Yüksek sıcaklıkların etkisiyle hidrokarbonlar ve su buharlaşır, Dünya'nın dış kısımlarına yükselir ve iyi geçirgen tortul kayaçlarda yoğunlaşır. Uzay teorisine göre, Dünya'nın oluşumu sırasında karbon ve hidrojenden petrol oluştu. Gezegenin sıcaklığı azaldıkça, hidrokarbonlar gezegen tarafından emildi ve yer kabuğunda yoğunlaştı. Organik teori en büyük dağılımı aldı. Özü, petrolün, başlangıçta deniz silti şeklinde biriken bitki ve hayvan artıklarının ayrışmasının bir ürünü olmasıdır.

10 10 Petrolün ana organik maddesi hidrosferde gelişen bitki ve hayvan mikroorganizmalarıdır. Bu tür organizmaların ölü kalıntıları koyların dibinde birikir. Aynı zamanda çeşitli mineral maddeler de denize taşınır. Nihayetinde, organik malzeme rezervuarın dibinde toplanır ve giderek daha derine batar. Bu siltin üst tabakasına pelojen, kısmen dönüştürülmüş silte ise daha kalın olanına sapropel denir. Modern kavramlara göre, deniz siltinde gömülü organik madde, petrolün ana maddesidir. Sözde sapropelit kostobiyolitleri ayrıca şeylleri, sapropelit kömürlerini vb. içerir. Turba, kahverengi kömür, kömür, antrasit - hümik kostobiyolitler (karasal bitki örtüsünün humus kalıntıları). O 2 ve bakterilerin etkisi altında deniz siltlerinde ölü bitki ve hayvan organizmalarının ayrışması aşağıdakilerin oluşumuna yol açar: 1) sıvı ve gazlı ürünler; 2) kimyasal ve bakterisidal etkiye dayanıklı çökeltme. Bu tortular, tortul katmanlarda kademeli olarak birikir. Kimyasal yapıları gereği, protein dönüşüm ürünlerinin bir karışımıdırlar. Bu ilk organik materyalin yağa daha sonraki dönüşümleri, O2'nin yokluğunda zaten gerçekleşir. Mikroorganizmaların biyokimyasal aktivitesi. Yağın elementel bileşimi. Yağı oluşturan ana elementler C ve H'dir. C içeriği %82-87, %H, S-0.1-5 arasında değişmektedir. Çoğu yağdaki N ve O içeriği yüzde onda birini geçmez. Yağ esas olarak metan (alkan), naftenik (sikloalkan) ve aromatik hidrokarbonların bir karışımından oluşur. Ayrıca yağlarda oksijen, kükürt ve azot bileşikleri bulunur. Petrolün oksijen bileşikleri arasında naftenik asitler, fenoller, asfalt reçineli maddeler bulunur. Kükürt bileşikleri H2S, merkaptanlar, sülfidler, tiyofenler, tiofanlar, piridin, hidropiridin ve hidrokinolin'in azotlu bileşikler homologlarıdır. Yağın bileşenleri ayrıca içinde çözünmüş gazlar, su ve mineral tuzlardır. Yağdaki gazların (Cı-C4) içeriği onda bir ila %4, H2O %0,5 ila %10 ve daha fazlası, mineral tuzlar 0,1 ila 4000 mg/l ve daha fazlası arasında değişir. Ek olarak, mineral maddeler yağlarda organik asitlerin tuzlarının çözeltileri şeklinde, karmaşık bileşiklerde vb. Mineral bileşenlerin bileşimi, yağın yanmasından elde edilen külde belirlenir. Kül içeriği, N'ye bağlı olarak yüzde onda birini geçmez. Külde 20'ye kadar farklı element bulundu (Ca, Fe, Si, Zn, Cu, Al, Mo, Ni, V, Na, Sn, Ti, Mn, Sr, Pb, Co, Ag, Ba, Cr, vb.), içeriği ile % arasında değişir.

11 11 Yağın ağır kısmı reçineli-asfaltenli maddeler içerir. Bu, kükürt, oksijen, azot ve bazı metaller dahil olmak üzere karmaşık bir hibrit yapıya sahip heteroorganik bileşikler olan en yüksek moleküler bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır. Yüksek aromatik bileşik içeriğine sahip genç yağlar, reçineli-asfalten maddeler açısından en zengin olanlardır. Yağların sınıflandırılması Yağlar, içindeki çeşitli yapıların hidrokarbon içeriğine göre (kimyasal sınıflandırma), kükürt içeriğine göre ve ortaya çıkan petrol ürünlerinin kalitesine göre (teknolojik sınıflandırma) sınıflandırılabilir. Petrolün kimyasal sınıflandırması, C içinde kaynayan fraksiyonun grup hidrokarbon bileşimine dayanmaktadır. Bu fraksiyondaki herhangi bir hidrokarbon sınıfının (%50'nin üzerinde) baskınlığına bağlı olarak, yağlar 3 ana tipe ayrılır: metan (M ), naftenik (H), aromatik (A). Bu fraksiyon diğer sınıflardan %25'ten fazla hidrokarbon içerdiğinde, yağlar karışık tiplere ayrılır: metan-naftenik (M-N), nafteno-metan (N-M), aromatik-naftenik (A-N), nafteno-aromatik (N-A), vb. . Yağın teknolojik sınıflandırmasına göre, içindeki kükürt içeriğine bağlı olarak 3 sınıfa ayrılırlar: 1) S içeriği %0 ila 0,5 arasında olan düşük kükürt; 2) S içeriği %0.5 ila %2 arasında olan kükürtlü; 3) %2'den fazla S içeriğine sahip yüksek kükürt. Ayrıca yağlar, C'ye damıtılan hafif fraksiyonların çıktısına göre tiplere ayrılır; baz yağların potansiyel içeriğine göre gruplar; baz yağların viskozite indeksine göre alt gruplar; türler - yağdaki parafin içeriğine göre. Kontrol soruları 1 Enerji kaynakları ve işleme için ham maddeler olarak petrol ve gaz. 2 Petrolün kökenine ilişkin hipotezler. 3 Yağların elementel ve grup bileşimi. 4 Yağ sınıflandırması türleri. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Virzhichinskaya S.V., Digurov N.G., Siyushin S.A. Petrol ve gaz kimyası ve teknolojisi: ders kitabı. ödenek.- M.: ID "FORMUM", C.6-11,

12 12 Ders 2. Yağların fiziksel özellikleri MN Nazarov Anahtar kelimeler: yoğunluk, moleküler ağırlık, viskozite, akma noktaları, bulanıklık, kristalleşme, parlama noktaları, tutuşma, kendiliğinden tutuşma, patlama limitleri, oktan ve setan sayıları. Yağların fiziksel özellikleri ve fraksiyonları, kimyasal bileşimlerine, yapılarına ve tek tek bileşenlerin oranlarına bağlıdır. Yağ ve fraksiyonları çok sayıda farklı maddeden oluştuğundan, özellikleri yalnızca ortalama özelliklerle ifade edilebilir. Pratik ihtiyaçlar, petrolü ve fraksiyonlarını önemli sayıda gösterge ile karakterize etme ihtiyacına yol açmıştır. Yoğunluk (ρ), bir maddenin kütlesinin işgal edilen hacme (kg/m3) oranı olarak tanımlanan bir değerdir. Bağıl yoğunluk (ρ 20 4) - dikkate alınan maddenin yoğunluğunun standart maddenin yoğunluğuna oranı (çoğunlukla 4 0 C'de su). Genellikle yoğunluk tayini 20 0 С - Rusya'da, 15.56 0 С (60 0 F) - ABD ve İngiltere'de gerçekleştirilir. Yoğunluk tayini başka herhangi bir sıcaklık değerinde yapılırsa, düzeltme (γ) kullanılır: p 20 4 \u003d p t 4 + γ (t - 20), burada γ hacim genleşme katsayısıdır (referans bilgisi); t, yoğunluğun belirlendiği sıcaklıktır. Ortalama olarak, yağların nispi yoğunluğu 0,82 ile 0,90 arasında değişmektedir. Tipik olarak, yoğunluk artan sıcaklıkla azalır ve artan jeolojik yaş ve petrol derinliği ile artar. Parafinlerin yoğunluğu, arenlerin yoğunluğundan daha azdır. Yağdaki hafif fraksiyonların içeriği, yoğunluğu reçinelerin içeriğinden daha fazla etkiler. Hafif ve orta fraksiyonlar arasındaki yoğunluk farkı, orta ve ağır (reçineler) arasındakinden daha önemlidir. Viskozite - sıvıların (gazların) sıvının bir kısmının diğerine göre hareketine direnme özelliği. Dinamik (Pa s) vardır; kinematik (m 2 / s); koşullu viskozite. Dinamik viskozite (ν), 1 m mesafede bulunan, her biri 1 m2 alana sahip iki katmanının 1 m / s hızında birbirine göre hareket ederken bir sıvının uyguladığı dirençtir. , 1N uygulanan bir kuvvetin etkisi altında. Dinamik viskozitenin karşılığına akışkanlık (φ) denir. Kinematik viskozite (η), belirleme sıcaklığında dinamik viskozitenin sıvının yoğunluğuna oranına eşittir. Nispi viskozite, standart bir cihazdan (viskozimetre) belirli bir hacimdeki yağ ve suyun akış süresinin oranı ile ifade edilen bir değerdir. Viskozite büyük ölçüde şunlara bağlıdır:

13 13 sıcaklıklar - sıcaklık arttıkça viskozite düşer, bu nedenle ölçümün yapıldığı sıcaklık her zaman gösterilir. Normal alkanlar en düz viskozite-sıcaklık eğrisine sahiptir ve arenler en dik olana sahiptir. Dallanmış alkanların viskozitesi, normal izomerlerinin viskozitesinden biraz daha fazladır ve azalan sıcaklıkla çok az değişir. Hidrokarbon moleküllerinde halkalı parçaların varlığı viskoziteyi ve sıcaklıkla değişimini arttırır. Alkanların viskozitesi en düşük değerlere sahiptir. Molekül ağırlığı, bir maddenin en önemli fiziksel ve kimyasal özelliğidir. Kaynama noktası ile ilgilidir ve birleşik göstergelerin bir parçasıdır. Ham yağların moleküler ağırlığı g/mol aralığındadır. Fraksiyonların moleküler ağırlığı, kaynama noktalarının büyümesiyle artar. Petrol ürünlerinin moleküler ağırlığı çeşitli yöntemlerle belirlenir: kriyoskopik; ebulliyoskopik; ozmometrik. Molekül ağırlığının diğer özelliklerle ilişkili olduğu ampirik formüller de kullanılır. En yaygın ampirik formül Voinov'un formülüdür: Mcp = a + bt cp + ct 2 cp, burada a, b, c her hidrokarbon sınıfı için sabittir. Alkanlar için Mcp = .3t cp + 0.001t 2 cp biçimindedir. Akma noktası, bulanıklık ve kristalleşme. Petrol ürünlerinin katılaşması veya soğutma sırasında tek tek bileşenlerin çökelmesi oldukça istenmeyen bir durumdur. Kristalleşme sıcaklığı, hacmin bir veya birçok noktasında kristalleşme merkezlerinin oluştuğu ve üzerlerindeki malzemenin kristalleşmesi nedeniyle büyüyen sıcaklıktır. çevre. Kristalleşmeye bulanıklık eşlik eder. Bulutlanma noktası, küçük kristallerden oluşan "bulutların" göründüğü sıcaklıktır. Akma noktası, test tüpü yangın tehlikesi özelliklerine doğru eğildiğinde test tüpünde soğutulan fraksiyonun seviyesini değiştirmediği sıcaklıktır.Parlama noktası, bir petrol ürününün buharlarının bir karışım oluşturduğu minimum sıcaklıktır. içine harici bir ateşleme kaynağı verildiğinde kısa süreli alev oluşturabilen hava ile. Parlama, hidrokarbonların hava ile karışımında kesin olarak tanımlanmış konsantrasyon sınırları dahilinde mümkün olan zayıf bir patlamadır. Üst patlama limiti, hava ile bir karışımdaki maksimum organik madde buharı konsantrasyonu ile karakterize edilir; bunun üzerinde, oksijen eksikliği nedeniyle harici bir ateşleme kaynağı verildiğinde ateşleme ve yanma imkansızdır.

14 14 Alt patlama limiti, havadaki minimum organik madde konsantrasyonundadır, bunun altında yanma imkansızdır, çünkü yerel tutuşma bölgesinde açığa çıkan ısı miktarı, reaksiyonun tüm hacimde ilerlemesi için yeterli değildir. Ateşleme sıcaklığı, test ürününün buharlarının harici bir ateşleme kaynağı tarafından verildiğinde kararlı, sönmemiş bir alev oluşturduğu minimum sıcaklıktır. Ateşleme sıcaklığı her zaman parlama noktasından daha yüksektir, genellikle oldukça belirgindir - birkaç on derece. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, hava ile karışan yağ buharının harici bir tutuşma kaynağı olmaksızın tutuştuğu minimum sıcaklıktır. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, parlama noktasından birkaç yüz derece daha yüksektir. Vuruntu, bir motorda yakıt yanmasının özel bir anormal karakteridir. Vuruntu direnci, oktan sayısı ile tahmin edilir - bu, standart test koşulları altında test edilen yakıta vuruntu direncine eşdeğer, n-heptan ile karışımındaki izooktan içeriğinin yüzde (hacimce) içeriğine sayısal olarak eşit geleneksel bir ölçüm birimidir. Dizel yakıtların motor özellikleri, standart test koşulları altında yakıtları karşılaştırırken, setan sayısı, a-metilnaftalin ile bir karışımdaki setan yüzdesi (hacimce), test yakıtına eşdeğer kendi kendine tutuşma ile değerlendirilir. Kontrol soruları 1 Yağların yoğunluğu, moleküler ağırlık, viskozite. 2 Kristalleşme sıcaklığı, bulanıklık, katılaşma. 3 Yağların ve petrol ürünlerinin yangın tehlikesinin özellikleri. 4 Oktan ve setan sayıları. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Virzhichinskaya S.V., Digurov N.G., Siyushin S.A. Petrol ve gaz kimyası ve teknolojisi: ders kitabı. ödenek.- M.: ID "FORUM", C.11-31,

15 15 LG Sergeeva Ders 3. Hidrokarbonların ayrılması ve petrol ve gaz bileşiminin belirlenmesi için yöntemler Anahtar kelimeler: damıtma, doğrultma, geri akış, ekstraksiyon, kristalleştirme, moleküler difüzyon, adsorpsiyon, absorpsiyon, kromatografi. Yağ, içinde çeşitli katı hidrokarbonların, reçineli maddelerin ve ilgili gazların çözüldüğü sıvı organik maddelerin karmaşık bir karışımıdır. Karmaşık karışımları daha basit olanlara ayırma işlemine fraksiyonlama denir. Ayırma yöntemleri, ayrılacak bileşenlerin fiziksel, yüzey ve kimyasal özelliklerindeki farklılıklara dayanmaktadır. Petrolü dar homojen gruplara ayırmak için aşağıdaki yöntemler kullanılır: damıtma (atmosferik damıtma ve doğrultma, vakum damıtma ve azeotropik damıtma); adsorpsiyon (adsorpsiyon ve kromatografi); absorpsiyon (ekstraksiyon) ve kristalizasyon. En yaygın fraksiyonlama yöntemleri damıtmadır. Bunlar damıtma ve düzeltmeyi içerir. Atmosferik damıtmanın özü, karışımın sürekli olarak ısıtılması ve bileşenlerinin düşük kaynama noktasından yüksek kaynama noktasına kademeli olarak damıtılmasıdır. Bileşenlerin kaynama noktası arttıkça ayrılacak karışımın ısıtma sıcaklığı da artar. Kesirleri önceden belirlenmiş sıcaklık aralıklarında seçerek ve miktarlarını ölçerek, yağın fraksiyonel bileşimi hakkında fikir sahibi olabilirsiniz. Yağ veya petrol ürünlerinin fraksiyonel bileşimi, belirli sıcaklık sınırları içinde kaynayan yağdaki maddelerin nicel içeriği olarak anlaşılır. Atmosferik damıtma, geniş fraksiyonlara kaba ayırma için kullanılır. Yağın fabrikada işlenmesi sırasında, aşağıdaki fraksiyonlar veya distilatlar seçilir: 1) benzin (ilk kaynama C'ye kadar); 2) nafta (C); 3) kerosen (C); 4) gaz yağı (C). Bu distilatlardan daha sonra hafif yağ ürünleri üretilir. C'ye kadar olan fraksiyonların seçiminden sonraki kalıntıya akaryakıt denir. Akaryakıtın yağ fraksiyonlarına damıtılması, termal ayrışmasını önlemek için vakum altında gerçekleştirilir. Kesirlerin seçimi kaynama noktasına göre değil viskoziteye göre yapılır. Yağ distilatları, viskoziteleri arttıkça güneş, transformatör, mil, makine, otomatik avlanma, silindir olarak ayrılır. Akaryakıtın damıtılmasından sonraki kalıntı, viskoziteye bağlı olarak katran veya yarı katran olarak adlandırılır. Temel bileşime göre, yağ bileşenlerinin büyük kısmı hidrokarbonlardır (RH). Benzin fraksiyonunda pratik olarak sadece üç hidrokarbon sınıfı mevcuttur: alkanlar, sikloalkanlar ve arenler

16 16 serisi benzen. Gazyağı ve gaz yağı fraksiyonlarında bi- ve trisiklik hidrokarbonlar önemli bir orana sahiptir. Ham petrollerde doymamış bağlara sahip doymamış hidrokarbonlar yoktur. RH'ye ek olarak, yağın düşük moleküler ağırlıklı kısmı heteroatomik organik bileşikler içerir: oksijen (fenoller), kükürt (sülfürler, merkaptanlar) ve bazen azot (aminler). Yağın düşük kaynama noktası olan kısmında sayıları azdır, esas olarak C (akaryakıt) üzerinde kaynayan fraksiyonlarda yoğunlaşırlar. Düşük kaynama noktalı bileşenlerin daha doğru bir şekilde ayrılması için, bir geri akış kondansatörüyle (düzeltme) damıtma kullanılır. Doğrultmanın özü, termal denge kurmaya çalışan sıvı ve buhar fazlarının ısı alışverişi yapması gerçeğinde yatmaktadır. Şişeden gelen sıvının buharları, yoğunlaştıkları yer olan deflegmatör-yoğunlaştırıcıya girer ve kondensin bir kısmı, deflegmatörden geçerek şişeye geri döner. Yoğuşmanın bu kısmına balgam denir. Isıtılmış buharların daha soğuk geri akışla ısı alışverişi sonucunda, en uçucu bileşenler sıvı fazdan buharlaşır ve en az uçucu bileşenler buharlardan yoğunlaşır. Böylece, geri akış kondansatörlerinin yüzey çıkıntılarındaki buharlaşma ve yoğunlaşma işlemleri birçok kez tekrarlanır, bu da ilk karışımın bileşenlerinin yüksek derecede ayrılmasını sağlar. Damıtma yöntemleri ayrıca azeotropik damıtma da içerir. Azeotropik karışımlar, kaynama noktası düşük kaynama noktasına sahip bileşenin kaynama noktasından daha düşük veya yüksek kaynama noktasına sahip bileşenin kaynama noktasından daha yüksek olan, karşılıklı olarak çözünür iki sıvının karışımları olarak adlandırılır. Azeotropik damıtmanın özü şu şekildedir: Ayrılacak karışıma üçüncü, suda çözünür, hidrokarbon olmayan bir bileşen eklenir. Bu maddenin mevcudiyetinde, azeotropun ilk bileşenleri, ısıtıldığında buhar basınçlarını farklı şekilde değiştirir, yani. farklı kaynama noktalarına sahiptir. Uçuculuk açısından üçüncü bileşen, ayrılan karışıma yaklaşırsa, karışımın bileşenlerinden biri ile bir azeotrop oluşturur (azeotropik damıtma). Üçüncü bileşenin uçuculuğu düşükse, sıvı fazda kalır ve ayrılacak maddelerden birini tutar (ekstraksiyonlu damıtma). Moleküler difüzyon, en yüksek kaynama noktalarını ayırmak için kullanılır. Yöntem, moleküler ağırlıklardaki farka dayanır ve moleküllerin göreli buharlaşma hızına bağlıdır. adsorpsiyon yöntemleri. Yöntemin özü, karışımın tek tek bileşenlerinin bir veya başka bir emici (soğurucu) üzerinde seçici ve sıralı olarak emilebilmesi ve böylece toplam karışımdan ayrılabilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Daha sonra bu bileşenler, değişmeyen bir durumda ayrı fraksiyonlar şeklinde desorbe edilir ve ayrı ayrı incelenebilir. Desorpsiyon, adsorpsiyonun tersi sırayla gerçekleşir. Kromatografi. Adsorpsiyon kromatografisi, katı adsorbanlar üzerindeki maddelerin renklerine göre ayrılması işlemidir. Aşağıdaki kromatografik analiz yöntemleri vardır:

17 17 adsorpsiyon, sıvı adsorpsiyon, gaz-sıvı. Gaz adsorpsiyon kromatografisi, gazların analizi için kullanılır ve bir karışımın gaz bileşenlerinin katı absorplayıcılar üzerinde adsorpsiyonuna dayanır. Sıvı adsorpsiyon kromatografisi, katı adsorbanlar (silis jel) kullanılarak sıvı karışımların ayrılması için bir yöntemdir. Gaz-sıvı kromatografisi adsorpsiyon kromatografisinden ayırma kolonundaki durağan fazın olmamasıyla farklıdır. katı adsorban, ancak adsorpsiyon özelliklerine sahip olmayan inert büyük gözenekli bir taşıyıcı üzerinde biriken herhangi bir uçucu olmayan sıvı. Absorpsiyon. Yöntemin özü, bir çözelti oluşumuna yol açan bir sıvı (emici) tarafından gazların veya buharların hacimsel absorpsiyonunda yatmaktadır. Gazları ayırmak için absorpsiyon kullanılır. Bileşeni izole etmek için, içinde çözünmüş gaz bulunan emici (emici) çözelti desorpsiyona gönderilir. Ekstraksiyon, seçici olarak aktif bir solvent (özütleyici) ile işleme tabi tutularak hammaddeden tek tek bileşenlerin çıkarılması işlemidir. Ekstraksiyon sonucunda iki karışmaz faz oluşur: ekstrakt ve rafinat. Ekstrakt, bir çözücü ve içinde kolayca çözünen ham madde bileşenlerini içerir. Rafinat, ham maddenin geri kalanını ve içinde çözülmüş çözücünün küçük bir kısmını içerir. Ekstrakt ve rafinat çökeltme sırasında birbirinden kolayca ayrılmalıdır. kristalizasyon. Bu yöntem, yüksek erime noktasına sahip maddeleri ayırmak için kullanılır, yani. yağda çözünür katı hidrokarbonlar. Kristalizasyon, çözeltilerden uygun bir çözücü içinde dondurularak gerçekleştirilir. Çözücü ayrıca kristalizasyon ile ayrılan maddeler için bir çökeltici olmalıdır. Yüksek eriyen bileşenleri, düşük eriyen bileşenlerden çok daha kötü çözmelidir. Kontrol soruları 1 Kaynama noktalarına göre ayırma yöntemleri. 2 Çözünürlük farkına göre ayırma yöntemleri. 3 Donma sıcaklıklarındaki farka göre ayırma yöntemleri. 4 Adsorpsiyon kapasitesindeki farka göre ayırma yöntemleri. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Virzhichinskaya S.V., Digurov N.G., Siyushin S.A. Petrol ve gaz kimyası ve teknolojisi: ders kitabı. ödenek.- M.: ID "FORMUM", C

18 18 Ders 4. Yağlarda ve gazlarda bulunan alkanlar L.N. Zorina Anahtar Kelimeler: alkanlar, parafinler, ceresinler, halojenasyon, nitrasyon, sülfoklorinasyon, oksidasyon, dehidrojenasyon, termal bölünme, kompleks oluşumu, klatrat bileşikleri. Alkanlar, C n H 2n+2 serisinin hidrokarbonlarıdır. Bu serinin ilk üyesi olan metan (CH 4) adıyla, alkanlara genellikle metan hidrokarbonları denir. Tüm yağlarda bulunurlar ve onu oluşturan parçalardan biridirler. Fraksiyonlar üzerinde eşit olmayan bir şekilde dağılırlar, esas olarak petrol gazları ve benzin-gazyağı fraksiyonlarında yoğunlaşırlar, yağda içerikleri keskin bir şekilde düşer. Alkanlar genellikle yağda üç agrega halinde bulunur: gaz, sıvı ve katı. Gaz halinde (Cı-C4: metan, etan, propan, bütan, izobütan ve ayrıca 2,2-dimetilpropan neopentan), petrole eşlik eden doğal ve ilgili gazın büyük bir kısmını oluşturur, yağda çözünmüş halde bulunur. Petrolün benzin ve kerosen fraksiyonlarının büyük kısmını oluşturan sıvı alkanlar (C5 - C 15), yağlarda normal yapıdaki hidrokarbonlar ve dallı zincirli izomerler ile temsil edilir. Katı alkanlar (C 16 ve üstü), petrol parafini ve ceresinin bir parçasıdır. Yağlardaki içerikleri onda bir ila %5 arasında değişir. Çözünmüş veya askıda kristal haldedirler. Soğukta, petrol ve petrol fraksiyonlarındaki çözünürlükleri düşüktür, bu nedenle yüzeye çıktıklarında, parafinler kuyularda ve sahada ve petrol toplama boru hatlarında birikerek petrolün işletilmesini ve taşınmasını zorlaştırır. Petrol parafinleri, ağırlıklı olarak farklı moleküler ağırlıklara sahip alkanların bir karışımıdır ve ceresinlerin ana bileşeni, moleküllerde hem normal hem de izo yapıların yan zincirlerini içeren naftenik hidrokarbonlardır. Aynı erime sıcaklığında, ceresinler büyük moleküler ağırlıkları, yoğunlukları ve viskoziteleri bakımından parafinlerden farklıdır. Parafinler, plakalar şeklinde kolayca kristalleşir, küçük iğneler şeklinde ceresinler. Metan hidrokarbonlar pratik olarak suda çözünmezler, eterde yüksek oranda çözünürler, aromatik hidrokarbonlar (benzen, toluen, vb.), yoğunlukları sudan daha azdır. Kaynama ve erime noktaları, moleküllerin boyutuna ve artan molekül ağırlığı ile homolog serideki artışa bağlıdır. İzomerler arasında normal hidrokarbonlar en yüksek kaynama noktalarına ve yoğunluklarına sahiptir. Alkanlar büyük kalorifik değer(ΔH yanmış, CH 4 56, C 4 H 10 50, C 8 H 18 48 için MJ / kg). Alkanlar en az reaktif organik bileşikler arasındadır, ancak kimyasal olarak inert değildirler. Belirli koşullar altında oksidasyon reaksiyonlarına girerler,

19 19 halojenasyon, nitratlama, sülfoklorlama, dehidrojenasyon. Metan hidrokarbonlarının kimyasal dönüşümleri, ya hidrojen atomlarının soyutlanması, ardından diğer atomlar veya gruplar tarafından yer değiştirmeleri nedeniyle veya karbon atomları zincirinin kırılması (ikame ve bölme reaksiyonları) nedeniyle meydana gelebilir. Halojenasyon, alkanların en karakteristik reaksiyonlarından biridir. Serbest flor, alkanlarla bir patlama, klor ışığın etkisi altında, ısıtma (300 0 C) veya bir katalizör varlığında etkileşime girer: CH 4 + Cl 2 Cl + HCl Cl + Cl 2 CH 2 Cl 2 + HCl metil klorür CH 2Cl 2 + Cl 2 CHCl 3 + HCl kloroform metilen klorür CHCl 3 + Cl 2 CCl 4 + HCl karbon tetraklorür Alt acanların klor türevleri yağlar, reçineler, kauçuklar vb. için çözücü olarak kullanılır. Alkanların halojen türevleri aromatik hidrokarbonların alkilasyonu için yaygın olarak kullanılmaktadır (Friedel-Crafts reaksiyonu): + C 4 H 9 Cl AlCl 3 C 4 H 9 + HCl Alkanların klor türevleri alkolleri elde etmek için kullanılır: C 5 H 12 + Cl 2 C 5 H 11 Cl + HCl C 5 H 11 Cl + KOH C 5 H 11 OH + HCl amil alkol Nitrasyon. Seyreltik nitrik asidin alkanlar üzerindeki etkisi altında, hidrojen atomları bir nitro grubu ile değiştirilir (sıvı fazlı nitrasyon). Buhar fazlı nitrasyon (C) endüstride kullanılır: R H + HO - NO 2 R - NO 2 + H 2 O Sülfoklorlama ve sülfoksidasyon Sülfoklorlama: R H + SO 2 + Cl 2 R - SO 2 Cl + HCl alkan sülfoklorür Kükürtleme: 2R - H + 2SO 2 + O 2 2R - SO 2OH alkan sülfonik asit Reaksiyonlar, ışıkta veya katalizörlerin varlığında ilerler. Elde edilen bileşikler, yüzey aktif maddelerin (R - S02 - ONa) sentezinde kullanılır. Oksidasyon. Alkanların fazla oksijen içindeki yüksek sıcaklıkta oksidasyonu, bunların tamamen CO2 ve H2O'ya yanmasına neden olur. Bu oksidasyon her tür motorda meydana gelir. Mn tuzlarının mevcudiyetinde oksijen ile düşük sıcaklıkta sıvı faz oksidasyonu sırasında, doymuş asitlerin bir karışımı oluşur. Bu işlem endüstride bütan ve düşük kaynama noktalı yağ fraksiyonlarından COOH üretmek için ve ayrıca katı alkanların oksidasyonu ile C 12 C 18 yağ asitlerinin üretiminde kullanılır.

20 20 Düşük sıcaklıklarda gaz fazı oksidasyonu sırasında alkoller, aldehitler, ketonlar ve asitler oluşur: [O] R - RCH 2 OH [O] O [O] O R - C R - C H O OH [O] R - CH 2 - R "R CH (OH)R" [O] R C R" Yüksek sıcaklıklarda ve katalizörlerin varlığında alkanlar hidrojeni giderir ve termal bölünmeye uğrar Dehidrojenasyon: C n H 2n+2 H2 + C n H 2n Termal bölünme: C n H 2n+2 C m H 2m+2 + Cp H 2P (burada n = m + p) Kompleks oluşumu Metan hidrokarbonlar için, “konukların” gaz olduğu klatrat bileşiklerinin (inklüzyon bileşikleri) oluşumu tipiktir. moleküller (CH 4, C 3 H 8, vb. ) ve "sahipler", kristal bir çerçeve oluşturan su molekülleridir.Gaz molekülleri, su moleküllerinin kristal kafesinin boşluklarına yerleştirilir ve içlerinde van der tarafından tutulur. Waals kuvvetleri Bir gaz molekülü başına su molekülü sayısı 6 ila 17 arasında değişir (C 3 H 8 17 H 2 O).Normal alkanlar, heksanla başlayarak üre (NH 2 - CO - NH 2) ile kompleksler oluşturur.Mo Üre molekülleri, endüstride yağların karbamid mum alma işleminde kullanılan, çapı 0.38-0.42 nm olan n-alkan moleküllerinin girdiği hidrojen bağları nedeniyle 0.49 nm çapında spiral altıgen kanallar oluşturur. Kontrol soruları 1 Alkanların genel özellikleri. 2 Alkanların fiziksel özellikleri. 3 Alkanların kimyasal özellikleri. Alkan türevlerinin uygulama alanları. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Petrol ve gaz kimyası: üniversiteler için ders kitabı / ed. Proskuryakova A.E. ve Drabkina E.E. - St. Petersburg: Kimya, Bölüm 7.

21 21 Anlatım 5. Petrolün sikloalkanları LG Sergeeva Anahtar kelimeler: naftenler, sikloalkanlar, sikloparafinler, sübstitüsyon reaksiyonları, ilaveler, oksidasyonlar. Yağ, C n H 2n sikloalkanlar (sikloparafinler) siklik yapısındaki naftenik hidrokarbonları içerir. Markovnikov V.V. onlara naften denir. Örneğin: CH2CH2CH2CH2H2CH2CCH2CH2CH-CH2CH2metilsiklopentan sikloheksan Daha sonra, naftenler sadece monosiklik değil, aynı zamanda petrol kökenli polisiklik hidrokarbonlar anlamına da gelmeye başladı: H2C CH CH2 H2CCH2CH2H2CCH CH2 bisiklo - nonan Po genel içerik birçok yağdaki naftenler, diğer hidrokarbon sınıflarına göre baskındır. Çeşitli yağlarda, %25 ila %75 arasında sikloparafinler. Naftenler tüm yağların bir parçasıdır ve tüm fraksiyonlarda bulunur. Kesirler ağırlaştıkça içerikleri artar. En basit sikloalkanlar - siklopropan, siklobütan ve bunların homologları - yağlarda bulunmamıştır. Cn H2n serisinin monosiklik naftenleri, yağlarda yaygın olarak siklopentan ve sikloheksan türevleri ile temsil edilir. Yapıları çeşitlidir, çünkü onlar için 4 tip izomer mümkündür: halka izomerizmi, yan zincir konumlu izomerizm, yan zincir yapısı izomerizmi ve stereoizomerizm (cis- ve trans-): CH C 2 H 5 CH C 2 H 5 CH 2 CH C2H5CH2CH2CH2CH2 1,2-dietilsiklopentan CH2CHC2H5 1,3-dietilsiklopentan HHH cis-1,4-dimetilsikloheksan H trans-1,4-dimetilsikloheksan yağları, 50'den fazla bu hidrokarbon sınıfının bireysel temsilcileri bulundu. Bu nedenle, benzinlerde ve kısmen kerosenlerde, esas olarak siklopentan ve sikloheksan serisinin kısa devreli monosiklik naftenleri vardır.

22 22 yan zincir. Ortalama olarak, siklopentan halkası, sikloheksan halkasına göre baskındır. Polisiklik naftenlerin büyük kısmı yoğunlaştırılmış bir yapıya sahiptir. Naftenlerin yan zincirlerindeki karbon atomlarının sayısı değişebilir - orta fraksiyonlarda 3 ila 10 ve yüksek kaynama noktalı yağ fraksiyonlarında 20 ila 28. Yan zincirde çok sayıda karbon atomuna sahip yüksek moleküler siklik hidrokarbonlar, daha doğru bir şekilde naften olarak değil, parafin-sikloparafin hidrokarbonlar olarak sınıflandırılır. Uzun parafinik zincirlere sahip polisiklik naftenler yüksek bir erime noktasına sahiptir ve bu nedenle ceresinlerin bileşimine girer. isimlendirme. Sikloalkanların adı, aynı sayıda karbon atomuna sahip karşılık gelen asiklik hidrokarbonun adına siklo- ön ekinin eklenmesiyle oluşturulur: CH 2 CH 2 CH 2 H 2 C CH 2 H 2 C CH 2 CH 2 H 2 C CH H 2 2 C CH 2 siklopropan siklobutan siklopenten İkameler ve çift bağların konumu, minimum sayı kombinasyonunun elde edilmesi için sayılarla belirtilir: CH 2 H 2 C CH 2 H 2 C CH C 2 H etilsiklopenten Kolaylık olması için halkalar şunlardır: geometrik şekillerle gösterilir: üçgen, kare vb. Molekülde döngü izomerleri varsa, alifatik hidrokarbonların CH2 disiklopropilmetan isimlendirmesine göre isim alınabilir.Fiziksel özellikler. Sikloparafinlerin kaynama noktası daha fazla sıcaklık kaynar parafinler. Sikloalkanlar, yağın bileşimini ve yağ ürünlerinin özelliklerini büyük ölçüde belirler, ancak naftenler yağdan izole edilmez, ancak örneğin Wurtz reaksiyonu ile sentetik olarak elde edilir, yani. dihalojenli hidrokarbonların halojensizleştirilmesi: CI CH2Zn CH ZnCl2CI CH2C 1,3 - dikloropropan siklopropan Kimyasal özellikler. Siklopentan ve sikloheksan, kimyasal olarak pentan ve heksana benzer şekilde davranır. Siklopropan ve siklobütan daha fazla

23 23 aktiftirler, halka açılması ve asiklik (doğrusal) ürünlerin oluşumu ile kolayca katılma reaksiyonlarına girerler: H 2 Ni, 80 0 C Br 2 CCl 4 HJ CH 2 H CH 2 Br CH 2 H CH 2 CH 2 H CH2CH2Br CH2CH2Sikloheksan, aynı katalizörler üzerinde ısıtıldığında, ancak hidrojen olmadan, aromatik bir hidrokarbon - benzene dehidrojene olur (Zelinsky reaksiyonu): J -3H2Pd, Pb, C Bu en önemlilerinden biridir benzin fraksiyonlarının endüstriyel aromatizasyonu sürecinde meydana gelen reaksiyonlar. Sikloalkanlar ayrıca döngüdeki serbest radikal ikame reaksiyonları ile karakterize edilir: Br + Br Ch + ClC bromosiklopentan + HBr Cl + HCl klorosikloheksan Güçlü oksitleyici ajanların etkisi altında, sikloparafinler aynı sayıda karbon atomuna sahip dibazik karboksilik asitler oluşturur: [ O] HOOC (CH 2) 4 COOH adipik asit Sentetik liflerin, plastikler için plastikleştiricilerin üretiminde oksidasyon ürünleri kullanılmaktadır. Kontrol soruları 1 Sikloalkanların yapısı. isimlendirme. 2 Fiziksel özellikler. yağ içeriği. 3 Kimyasal özellikler. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Virzhichinskaya S.V., Digurov N.G., Siyushin S.A. Petrol ve gaz kimyası ve teknolojisi: ders kitabı. ödenek.- M.: ID "FORMUM", C

24 24 LZ Rolnik Ders 6. Yağlarda bulunan aromatik hidrokarbonlar Anahtar Kelimeler: monosiklik arenler, polisiklik yoğunlaştırılmış aromatik hidrokarbonlar, elektrofilik sübstitüsyon, ekleme, oksidasyon, organik sentez Yağdaki monosiklik arenlerin büyük kısmı polimetil-sübstitüe benzendir. Yağlardaki toplam monosiklik aren içeriği: %C'ye kadar fraksiyonlarda; %C fraksiyonunda (benzen türevleri ile birlikte, naftalin ve homologları, yani bisiklik yoğunlaştırılmış aromatik hidrokarbonlar, kerosen-gaz yağı fraksiyonunda bulunur); > C fraksiyonunda küçük bir miktar (esas olarak 3,4,5 kaynaşmış benzen halkalı polisiklik aromatik hidrokarbonlar). Yağ fraksiyonlarında bulunan arenlerin yapısı aşağıdaki gibidir: Genel formül: CnH 2n-6 CnH 2n-12 CnH 2n-18 R R R benzen türevleri R R naftalin türevleri R antrasen ve fenantren türevleri R 2 kaynama sıcaklıkları. Kaynaşmış polisiklik arenler, çeşitli erime noktalarına sahip katılardır. Arenlerin yoğunlukları ve kırılma indisleri, karşılık gelen alkanlar ve sikloalkanlardan daha yüksektir. Kimyasal özellikler I Halkada elektrofilik yer değiştirme reaksiyonları. Aşağıdaki şemaya göre nispeten kolay ilerlerler:

25 25 Cl 2 -HCl HNO 3,H 2 SO 4 (k) -H 2 O R Cl R R Cl + (halojenasyon) R NO 2 + (nitrasyon) R H 2 SO 4 (k) -H 2 O NO 2 R + R S03H (sülfonasyon) R "Cl AlCl3S03H R + R R" (alkilasyon) R "CH \u003d CH2AlCl3R" R + R CH R "(alkilasyon) CH R" burada R \u003d, R "- Alk Aromatik serilerde elektrofilik ikame reaksiyonlarında belirli yönlendirme kuralları vardır: ikinci ikamenin benzen halkasına giriş yeri, zaten var olan ikame edicinin doğası ile belirlenir. İkameler iki tiptir: 1) elektron veren, 2) elektron çeken NH 2, -Cl (-F, -Br, -I) Benzen halkasının orto ve para pozisyonlarında elektrofilik yer değiştirmeye katkıda bulunurlar ve birinci tür ikameler olarak adlandırılırlar : OH Elektron çeken sübstitüentler şunları içerir: -NO 2, -SO 3H, -COH, -COOH Benzen halkasının meta pozisyonunda elektrofilik sübstitüsyonu teşvik ederler ve tip II sübstitüentler olarak adlandırılırlar: NO 2

26 26 II Ekleme reaksiyonları, aşağıdaki şemaya göre zorlu koşullar altında güçlükle ilerler: R R H 2, basınç Cl 2, h R Cl III Oksidasyon reaksiyonları. İkame edilmemiş benzenlerin zorlu koşullar altında oksitlenmesi zordur. Alkilbenzenler, yan zincirin α-bağında kolayca oksitlenir ve şemaya göre karşılık gelen karboksilik asitleri oluşturur: [O] Cl Cl Cl COOH Cl Cl [O] COOH + CO 2 C 2 H 5 COOH Arenlerin organik olarak kullanımı sentez Monosiklik arenlerin yanı sıra naftalin ve türevleri, petrokimya ve organik sentez için değerli kimyasal hammaddelerdir. Sentetik kauçuklar, plastikler, sentetik lifler, patlayıcılar, anilin renkli ve farmasötik maddeler bunlardan üretilir. Kontrol soruları 1 Aromatik hidrokarbonların yağ fraksiyonlarına göre dağılımı. 2 Yağlardaki arenelerin ana temsilcileri. 3 Arenlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri. Önerilen literatür listesi 1 Syrkin A.M., Movsumzade E.M. Petrol ve gaz kimyasının temelleri. - Ufa: UGNTU Yayınevi, C Ryabov V.D. Petrol ve gaz kimyası - M .: ID "FORUM", C Virzhichinskaya S.V., Digurov N.G., Siyushin S.A. Petrol ve gaz kimyası ve teknolojisi: ders kitabı. ödenek.- M.: ID "FORMUM", C

27 27 Ders 7. Ö.F. Bulatova Petrol rafinasyonu sırasında oluşan alkenler, alkadienler ve alkinler Anahtar Kelimeler: doymamış hidrokarbonlar, alkenler, dienler, alkinler, kraking, polimerizasyon reaksiyonu, polimerler, brom sayısı. Daha önce, alkenlerin ya yağlarda bulunmadığına ya da önemsiz miktarlarda bulunduğuna inanılıyordu. 1980'lerin sonlarında, Doğu Sibirya, Tataria ve Rusya'nın diğer bölgelerinden gelen bir dizi yağda, alken içeriğinin petrol kütlesinin %'sine kadar ulaşabildiği gösterilmiştir. Doymamış hidrokarbonlar (alkenler ve diolefinler), petrol fraksiyonlarının termal ve termal katalitik işlenmesinin ürünlerinde (gazlarda ve termal ve katalitik parçalama, piroliz, koklaştırma vb. Sıvı ürünlerinde) bulunur. Alkenler, C=C çift bağı içeren doymamış hidrokarbonlardır. Daha önce, bu bileşiklere olefinler deniyordu. Alkenlerin genel formülü C n H 2n'dir. Alkenlerin en basit temsilcisi etilendir C2H 4. Bir çift bağa sahip doymamış siklik hidrokarbonlara sikloalkenler veya sikloolefinler denir (genel formül CnH2n-2). Dien hidrokarbonlar (diolefinler) iki çift bağa sahiptir (genel formül C n H 2n-2). Alkinler, molekülde üçlü bir C C bağı içeren doymamış hidrokarbonlardır.Alkinlerin en basit temsilcisi C2H2 asetilendir, bu nedenle genellikle asetilenik hidrokarbonlar olarak adlandırılırlar. Alkinlerin genel formülü C n H 2n-2'dir. Tüm alkenlerin adı, -an ile değiştirilen -ene ile biten karşılık gelen alkanın adlarından oluşur. Ana zincir, çift bağı içeren zincirdir. Çift bağın konumu, çift bağın başladığı hidrokarbon atomuna karşılık gelen sayı ile gösterilir. Numaralandırma, çift bağın başladığı karbon atomu en küçük sayıya sahip olacak şekilde yapılır. Bir hidrokarbon molekülünde iki veya üç çift bağın varlığında, sonunda bu bağların her birinin konumunu gösteren bir -dien veya -trien belirtilir. Alkinler adına, -an eki -in ile değiştirilir. Önemsiz asetilen adı, homolog serinin ilk üyesi için korunur. Bazen bazı alkinler asetilenin türevleri olarak adlandırılır: metilasetilen, dimetilasetilen. Diğer şeyler eşit olduğunda, IUPAC terminolojisine göre en düşük sayı üçlü bağa değil, çift bağa sahip atomlara verilir. fiziksel özellikler. Alkenler C 2 -C 4 normal koşullar altında gazdır, alkenler C 5 -C 17 sıvıdır ve aşağıdakiler katıdır. Alkenlerin yoğunluğu, karşılık gelen alkanlardan biraz daha yüksektir. Alkenler suda az çözünür, ancak alkanlardan daha iyidir. Organik çözücülerde iyi çözünürler.

Yağ sınıflandırma yöntemleri. Ana petrol ve gaz illerinin yağlarının bileşimi ve özellikleri DERS 4 Petrol, çeşitli katıların çözüldüğü karmaşık bir sıvı organik madde karışımıdır.

Hidrokarbon kaynakları Doğal gaz İlgili petrol gazı Petrol Taşkömürü Doğal gazın bileşimi: CH4 С2Н6 С4Н10 С5Н12 N2 ve diğer gazlar %80-97 %0.5-4.0 %0.1-1.0 %0-1.0 2 %13 Üstünlük

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ ................................................................. 3 GİRİŞ ................................................................ 6 kısa bir açıklaması yağ bileşenleri ........... 9 Kimyasal sınıflandırma

Anlatım 1 Petrollerin ve doğal gazların element bileşimi Petrol farklı jeolojik koşullarda ortaya çıkmasına rağmen, element bileşimi dar sınırlar içinde değişmektedir. Zorunlu ile karakterizedir

Kimya görevleri A27 1. Aşağıdaki formüle sahip bir polimer 1) toluen 2) fenol 3) propilbenzen 4) stiren Stiren (vinilbenzen veya fenileten), doymamış

Yağların nicel özellikleri DERSİ 1 Yağ, karmaşık bir kimyasal bileşime sahiptir ve hidrokarbon ve diğer bileşiklerin bir karışımıdır. Yağın ana bileşenleri metan, naftenik ve aromatiktir.

Anlatım 6 Petrol alkanları Alkanlar, petrol hidrokarbonları arasında son derece önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle, doğal gazlar neredeyse yalnızca alkanlarla temsil edilir. Yağlardaki toplam alkan içeriği %40-50'dir.

Anlatım 6 Petrol arıtmanın kimyasal süreçleri Yağın fraksiyonel damıtılmasının bir sonucu olarak, ondan %5-25 benzin ve %20'ye kadar kerosen izole edilebilir. Bu ürünlerin nispeten düşük verimi ve sürekli artan

Konu 4.5. Aromatik hidrokarbonların karakteristik kimyasal özellikleri: benzen ve toluen Plan 4.5.1. Benzenin karakteristik kimyasal özellikleri. 4.5.2. Toluenin karakteristik kimyasal özellikleri. metodik

2 1. Doğal enerji taşıyıcılarının kimyası Yakıtlar için gereklilikler. Yakıt türleri. Yakıtların toplu hali. Koşullu yakıt kavramı. Dünyanın bağırsaklarında yağın oluşumu. Petrol çıkarma. Eğitim

Katalitik Reform Sürecinin Kimyası Katalitik reform, çeşitli hidrokarbon dönüşümlerini içeren karmaşık bir süreçtir. Katalitik için hammadde görevi gören düz akışlı benzin fraksiyonları

Alkanlar Kimya öğretmeni MOU Lyceum 6 Drobot Svetlana Sergeevna Tanım İçindekiler Homolog metan serisi Metan molekülünün yapısı İsimlendirme İzomerizm Elde etme Fiziksel özellikler Kimyasal özellikler

Ders 10 Arenler Kimyasal Özellikleri ve Kullanımları Toplama Reaksiyonları Arenler, yüksek sıcaklıklar, ultraviyole ışıması ve katalizörler gerektiren ekleme reaksiyonlarıyla kolayca reaksiyona girmezler.

Anlatım 11 Doymamış hidrokarbonlar Doymamış veya doymamış hidrokarbonlar, molekülünde hidrokarbon atomlarından daha fazlasını harcayan hidrokarbonlardır.

VNM-15-01,05,07 Laboratuar çalışmasının korunması 1) Laboratuar çalışması için test soruları 1 "Birincil petrol damıtma" 1. "Doğal gaz" kavramını tanımlayın. Doğal gazın bileşimini açıklayınız.

Kimyadaki Görevler B6 1. Oda sıcaklığında ışıkta 2-metilpropan ve bromun etkileşimi 1) ikame reaksiyonlarına atıfta bulunur 2) bir radikal mekanizma yoluyla ilerler 3) tercihli bir sonuca yol açar

KİMYA PROGRAMI MADDENİN YAPISI TEORİSİ. KİMYA TEMEL KANUNLARI Atomun madde yapısı teorisi. Molekül. Kimyasal element. Madde. Moleküler ve yapısal formüller. Atom çekirdeğinin bileşimi. Yapı

1. Kimyasal reaksiyonların tersinirliği. kimyasal denge. Kimyasal dengenin yer değiştirmesi Kimyasal reaksiyonlar tersinir ve tersinmezdir. tersine çevrilebilir Kimyasal reaksiyon gerçekleşen reaksiyondur

ORGANİK KİMYA KONU 2. ORGANİK BİLEŞİKLERİN TEMEL SINIFLARI 2.2. DOYMUŞMUŞ HİDROKARBONLAR 2.2.1. ALKENLER DOYMUŞMUŞ HİDROKARBONLAR DOYMUŞMUŞ HİDROKARBONLAR Moleküllerde açık zincirli hidrokarbonlar

Seçenek 1 1. Bir hidrokarbonun doymuş bileşiklere ait olduğunu gösteren özellik nedir? 1) Hidrokarbon katılma tepkimelerine girmez. 2) Hidrokarbon molekülü sadece s-bağları içerir. 3) hidrokarbon

Çeyrek 1 Organik maddeler karbon içeren maddelerdir. Karbon bileşiklerini inceleyen kimya dalına organik kimya denir. Aynı bileşime ve aynı moleküler yapıya sahip maddeler

Sikloalkanlar. Adlandırma Yapı İzomerizm Fiziksel özellikler Kimyasal özellikler Preparasyon Hidrokarbonlar sadece iki element içeren organik bileşiklerdir: karbon ve hidrojen. hidrokarbonlar

Olimpiyatın görevi "Bilgi Hattı: Petrol ve Gaz" Görevi tamamlamak için talimatlar: I. Bölüm II için talimatları dikkatlice okuyun. III. soruyu dikkatlice okuyunuz. Doğru cevap seçeneği (yalnızca sayılar)

Anlatım 4 Reçineli asfalt maddeler Reçineli asfalt maddeler, içeriği ağırlıkça %10-50'ye ulaşan en yüksek moleküler yağ bileşenlerinin karmaşık bir karışımıdır. yüksek konsantrasyonda

DOĞAL BİLİM. KİMYA. ORGANİK KİMYA. Hidrokarbonlar Hidrokarbonlar, hidrojen ve karbon içeren organik bileşiklerdir. Genel formül СхНу Belli bir

Öğrenme çıktıları (öğrenilen beceriler, edinilen bilgiler) PC OK Tema 1 2 - organik kimya kavramları; - doğal, yapay ve sentetik organik bileşikler; -temel hükümler

Petrolün özellikleri ve bileşimi Yağ arıtma Kimyasal deney Test testi Yağın bileşimi Yağ yaklaşık 1000 madde içerir %80-90 - hidrokarbonlar: Alkanlar (tüm hidrokarbonların yarısını oluşturur)

Atama sınıfı Seçenek Konsantre sülfürik asit, kristalli sofra tuzuna ilave edildi, bu da bir asit tuzu oluşumuna ve gazın serbest kalmasına neden oldu. Ortaya çıkan gaz, bir çözelti ile reaksiyona sokuldu.

Adlandırma Yapı İzomerizm Fiziksel özellikler Kimyasal özellikler Preparasyon Hidrokarbonlar sadece iki element içeren organik bileşiklerdir: karbon ve hidrojen. Hidrokarbonlar bulunur

RUSYA FEDERASYONU EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI Federal Devlet Bütçe Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu "Tyumen Devlet Petrol ve Gaz Üniversitesi"

Doymamış hidrokarbonlar Bir çift bağ, σ- ve π-bağlarının bir kombinasyonudur (iki özdeş tire ile temsil edilse de, farklılıkları her zaman dikkate alınmalıdır). σ-bağ eksenel olarak oluşur

Tümen 203 2 . Disiplinin amaç ve hedefleri.

AROMATİK HİDROKARBONLAR Benzen C6H6, aromatik hidrokarbonların atasıdır. Molekülündeki altı karbon atomunun her biri sp2 hibridizasyonu durumundadır ve iki komşu atomla ilişkilidir.

1 Alkanlar: n 2n+2 Alkan elde etme yöntemleri 1. doğal kaynaklar doğal gaz, kömür, petrol. Metan, bitki organik maddesi üzerindeki anaerobik (hava erişimi olmadan gelişen) mikropların etkisiyle oluşur.

Öğrenciler için organik kimya derslerinin takvim planı gr. 2016-2017 akademik yılının güz döneminde KhE-15-08 (ekolojik profil grubu, yön 08.03.02). Ses

Bilet 1. 1. Organik kimya konusu. Sigma bağı, pi bağı. Karbon atomunun birinci, ikinci ve üçüncü değerlik durumları (hibritleşme türleri) Bilet 2. 1. Butlerov'un organik maddelerin yapısı teorisi

1 Alkenler (Cn H 2n) Alkenlerin fiziksel özellikleri İlk üç eleman gazlardır (bunlar etilen C2C4'ün homologlarıdır) etilen, propilen, bütilen. Pektenden başlayarak ve C 17'ye kadar sıvılar, daha yüksek katılar. normalin homologları

Anlatım 4. Organik kimyanın temelleri Dersi Veren: Yrd. kafe OKHT Doktora Abramova Polina Vladimirovna'nın e-postası: [e-posta korumalı] DERS PLANI I. Organik kimya konusu. II. Organik kimyasal yapı teorisi

Yaklaşık tematik planlama Temel eğitim düzeyi Dersin 10. Sınıfı (haftada 2 saat, toplam 70 saat; bunlardan) Tarih Konunun adı Dersin adı Dersin adı Öğrencinin temel etkinliklerinin özellikleri (günde

Kimyada test programları Kimyanın konusu ve görevleri. Doğa bilimleri arasında kimyanın yeri. Atomik-moleküler doktrin. Moleküller. Atomlar. Maddenin bileşiminin sabitliği. bağıl atom ve bağıl

Alkoller, molekülleri bir hidrokarbon radikaline bağlı bir veya daha fazla hidroksil grubu içeren organik bileşiklerdir. Alkollerin sınıflandırılması 1. İçerisindeki hidroksil gruplarının sayısına göre

2 3 1. Disipline hakim olmanın hedefleri Disipline hakim olmanın (modül) hedefleri şunlardır: öğrencilerin aşağıdakilerden oluşan petrol ve gaz kimyası alanında temel eğitimi.

Belediye bütçe eğitim kurumu "Bireysel konuların derinlemesine incelenmesi ile ortaokul 37" Öğretmenler Eğitim Bakanlığı'nın bir toplantısında GÖZDEN GEÇİRİLMİŞ VE KABUL EDİLDİ "02" Tutanakları 2.

Laboratuvar çalışması 4 ARENA Deneyi 1. Benzoik asitten benzenin elde edilmesi ve özelliklerinin incelenmesi 1. Benzen elde etme reaksiyonunun denklemini yazın. 2. Benzen hangi kümelenme durumuna sahiptir? bir sonuca varmak

Bilet 1 1. Periyodik yasa ve periyodik sistem kimyasal elementler D.I. Mendeleev, atomların yapısı hakkındaki fikirlere dayanarak. Bilimin gelişimi için periyodik yasanın değeri. 2. Hidrokarbonları sınırlayın,

Çalışma programı Form F SO PSU 7.18.2/06 Kazakistan Cumhuriyeti Eğitim ve Bilim Bakanlığı S. Toraigyrova Kimya ve Kimya Teknolojileri Bölümü ÇALIŞIYOR

ORGANİK KİMYA KONU 4. OKSİJEN İÇEREN BİLEŞİKLER 4.1. ALKOLLER VE FENOLLER 4.1.2. Fenoller Fenoller Moleküllerinde hidroksil gruplarının atomlara bağlı olduğu aromatik serinin organik bileşikleri

6D072100 "Organik maddelerin kimyasal teknolojisi" uzmanlık alanındaki doktora öğrencileri için sınav soruları 1. Denge kayması. Le Chatelier ilkesi. 2. Reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin faz durumu

10. Kimyasal özellikler ve hidrokarbon elde etme yöntemleri Alkanlar C n H 2n+2 Alkan moleküllerinde, karbon atomları sp 3 hibrit durumundadır ve sadece tek (basit) σ-bağları oluşturur. Kimyasal

"Doymamış hidrokarbonlar" Doymamış hidrokarbonlar, molekülün karbon iskeletinde çok sayıda bağ içeren hidrokarbonlardır. Çift ve üçlü bağlara katlar denir. Doymamış hidrokarbonlara

2. ALKENLER. DİEN HİDROKARBONLAR 2.1. Alkenler Fiziksel özellikler. İlk üç alken, pentenden on yedi karbon atomu içeren homologuna kadar gazlar, sıvılar, sonra katılardır. Alkenler kötü

10. sınıf öğrencileri için en az kimya. Ders Kitabı: Gabrielyan O.S. Kimya 10. Sınıf. Eğitim kurumları için ders kitabı. M.: Bustard, 2013. Kontrol türleri ve biçimleri: 1) evde tamamlanmış sunum

Degtyareva M.O. LNIP Cn H 2n Alkenler (etilen hidrokarbonlar) - molekülleri çift bağ içeren doymamış hidrokarbonlar SP 2 - hibridizasyon + S 2 P SP 2 P P SP 2 - hibridizasyon sırasında bağların oluşumu

10. SINIF AÇIKLAYICI NOT Bu çalışma programı ders Genel bir eğitim kurumunun 10. sınıf öğrencileri için "Kimya", yazarın genel eğitim için kimyadaki programı temelinde geliştirilmiştir.

Kimyada çalışma programı 10 "a" sınıfı (temel seviye) Çalışma programı, yazarın programı temelinde O.S. Devlet standardının federal bileşenine karşılık gelen Gabrielyan

"Petrol ve gaz kimyası" derslerinin kısa özeti

Kurs için kısa ders notları

Petrol ve gaz kimyası

Almatı 2010

Almatı 2010

ders 1

Konu: Dünyada ve Kazakistan'da petrol ve gaz endüstrisinin gelişimi. Yağların elementel bileşimi

Kanıtlanmış dünya petrol rezervleri yaklaşık 140 milyar tondur.Dünya rezervlerinin en büyük kısmı -yaklaşık %64- Yakın ve Orta Doğu'ya aittir. İkinci sırada, yaklaşık% 15'lik bir payla Amerika yer alıyor. Petrol açısından en zengin ülkeler Suudi Arabistan (kanıtlanmış dünya rezervlerinin %25'i), Irak (%10,8), BAE (%9,3), Kuveyt (%9,2), İran (%8,6) ve Venezuela'dır (%7,3) - hepsi aynı. Dünya rezervlerinin yaklaşık %78'ini oluşturan OPEC üyeleri. Kazakistan dahil BDT ülkelerinin kanıtlanmış rezervleri dünyanın yaklaşık %6'sı, ABD - yaklaşık %3, Norveç - yaklaşık %1'dir.

Dünyanın en büyük petrol sahaları tablo 1'de sunulmaktadır:

№	Tarla	Ülke	İlk geri kazanılabilir rezervler milyar ton
1	Gavar	Suudi Arabistan	10,2
2	Burgan	Kuveyt	9,9
3	Bolivar	Venezuela	4,4
4	Safanya	Suudi Arabistan	4,1
5	rumaila	Irak	2,7
6	Ahvaz	İran	2,4
7	Kerkük	Irak	2,2
8	bordo	İran	2,2
9	Gachsaran	İran	2,1
10	Ata Jari	İran	1,7

2. ders

Konu: Petrol ve gaz hidrokarbonları
Petrol, organik maddenin jeokimyasal tarihinin çeşitli aşamalarında oluşan hidrokarbonları içerir. Yağın kimyasal veya grup bileşimi, tüm yağlarda bulunan hidrokarbon grupları ile karakterize edilir. Kural olarak, bunlar aşağıdaki bileşik gruplarıdır:

• 
  parafin (metan) hidrokarbonlar (alkanlar)
• 
  naftenik hidrokarbonlar (sikloalkanlar)
• 
  aromatik hidrokarbonlar (arenler)
• 
  melez hidrokarbonlar (parafin-nafteno-aromatik)

Yağın moleküler bileşimi

Yağın düşük moleküler ağırlıklı kısmı

1. Parafinler (alkanlar) İle n H 2 n +2 - (doymuş, doymuş hidrokarbonlar, alkanlar) kimyasal olarak en kararlı olanlardır. Atmosfer basıncında, karbon atomu sayısına sahip alkanlar:

C 1 - C 4 - gazlı,
C 5 - C 16 - sıvılar,

C 16 - katılar.

2. Naftenler- kural olarak 4'ten fazla karbon atomu içeren halkalı bileşikler. Yağlar esas olarak C5H10 siklopentan, C6H12 sikloheksan ve bunların homologlarını (%25 ila %75) içerir.

Yağın orta moleküler kısmı

3. Arenalar(aromatik hidrokarbonlar) : İle n H 2 n -6 - monosiklik aromatik hidrokarbonlar, İle n H 2 n -8 - bisiklik karışık hidrokarbonlar, İle n H 2 n -12 - bisiklik aromatik hidrokarbonlar.

Yağın yüksek moleküler ağırlıklı kısmı

4. Zorlu arenalar- üç, dört ve beş yoğunlaştırılmış karmaşık polisiklik aromatik hidrokarbonlar

benzen halkaları, birçok karmaşık alan melez bir karaktere sahiptir.

5. Asfalt ve katran- aynı anda yağın tüm bileşenlerini içeren en yüksek moleküler bileşikler, neredeyse petrol arıtmanın ağır kalıntılarından farklı değildir. Asfalten benzinde çözülür, reçineler çözülmez.

ders 3

Ders: Petrol rafinerisinden elde edilen hidrokarbonlar
alkenlerС n H 2 n çift bağ ile doymamış hidrokarbonlar

alkanların dehidrojenasyonu

hidrojenasyon

hidrasyon

Alkadienler:

Alkinler:

üçlü bağda karbonun sp hibridizasyonu

ders 4

Konu: Petrol ve gaz hidrokarbonlarının kimyasal özellikleri
parafin hidrokarbonlar (alkanlar) genel formül ile C n H 2n+2 - en yaygın hidrokarbonlar petrol ve doğal gazdır. Kimyasal olarak en kararlı olanlardır. CH 4'ten C 33 H 68'e kadar tüm normal alkanlar petrol ve gazdan izole edilmiştir. Bunlara ek olarak, küçük miktarlarda dallı alkanlar da bulunur.

Dallanmış alkanların oluşumu ile yoğun termal bozunmaya uğrarlar, hem doymamış hem de doymuş hidrokarbonlar oluşturabilirler. Temel olarak parafinik hidrokarbonlar, petrol gazlarında ve benzin-kerosen fraksiyonlarında konsantre edilir. Yağ distilatlarında, içerikleri keskin bir şekilde ağırlıkça %5-20'ye düşer. Bazı yağlarda, yüksek kaynama noktalı fraksiyonlarda parafinler neredeyse tamamen yoktur.

naftenik hidrokarbonlar - sikloalkanlar (siklanlar ) genel formül ile İle n H 2 n yağın çoğunu oluşturur. En basit siklanlar - siklopropan, siklobütan ve bunların homologları - yağlarda bulunmamıştır. Normal sıcaklıkta siklopentan ve siklooktan sıvıdır, daha yüksek temsilciler katıdır. Sikloparafinlerin kimyasal özellikleri parafinlere benzer. Yer değiştirme reaksiyonları ile karakterize edilirler. Naftenler tüm yağların bir parçasıdır, tüm fraksiyonlarda bulunur ve toplam içerik açısından diğer hidrokarbon sınıflarından üstündür.

karışık hidrokarbonlar üç, dört ve beş kaynaşmış benzen halkasına sahip karmaşık polisiklik arenlerdir; birçok karmaşık aren doğaları gereği hibrittir. Bu elementlerin kombinasyonunun son derece çeşitli olabileceği ve izomerlerin sayısının çok büyük olduğu açıktır.

reçineli asfalten maddeler yağlar ve yağ kalıntılarında, farklı polidispers yapılara sahip karmaşık çok bileşenli karışımlardır. Ağır fraksiyonlarda yoğunlaşırlar - akaryakıt, katran ve yarı katran. Yağlardaki reçineli-asfalten maddelerin içeriği bileşimlerine bağlıdır ve kalıntılarda %45'e ve %70'e kadar çıkabilir. Reçineli-asfalten maddeler, petrol arıtmanın ağır kalıntılarından neredeyse farklı değildir.

ders 5

Ders: Petrol ve gazın hidrokarbon olmayan bileşikleri
oksijen bileşikleriçoğu yağda nadiren %10'u geçerler. Asitler, eterler, fenoller vb. ile temsil edilirler. Petrol fraksiyonlarındaki oksijen içeriği, kaynama noktalarının artmasıyla artar. Oksijenin %90-95'e kadarı reçinelerde ve asfaltenlerdedir.
azot bileşikleri iki büyük gruba ayrılır: azotlu bazlar ve nötr azotlu bileşikler.

Nötr azotlu yağ bileşikleri, pirol aril türevleri ve asit amidleri ile temsil edilir. Yağ fraksiyonlarının kaynama noktasındaki bir artışla, içlerindeki nötr azotlu bileşiklerin içeriği artar ve ana olanların içeriği azalır.
kükürt bileşikleri yağlarda düzensiz dağılmıştır. Tipik olarak, içerikleri artan kaynama noktası ile artar. Kükürt, yağlar ve petrol ürünlerinde en yaygın heteroelementtir.

Yağlarda kükürt, çözünmüş elementel kükürt, hidrojen sülfür, merkaptanlar, sülfürler, disülfidler ve tiyofen türevleri şeklinde oluşur ve aynı anda çeşitli kombinasyonlarda kükürt, oksijen ve azot atomları içerir.
Mineral bileşikler metaller ve asitler, metal kompleksleri ve ayrıca koloidal olarak dağılmış mineral maddeler tarafından oluşturulan tuzlarla temsil edilir.

Bu maddeleri oluşturan elementlere genellikle eser elementler denir, içerikleri %2 ile %10 arasında değişir.

Yağın bileşimi, alkali ve alkali toprak dahil olmak üzere birçok metali, bakır, çinko, bor, vanadyum alt grubunun metallerini ve ayrıca tipik metal olmayanları içerir.

ders 6

Ders: Yağlardaki safsızlıkların içeriği
Doğrudan kuyulardan elde edilen petrole denir. çiğ. Bir yağ deposundan çıkarken yağ, partiküller içerir kayalar, su, içinde çözünmüş tuzlar ve gazlar. Bu safsızlıklar, ekipmanın aşınmasına ve petrol besleme stoğunun taşınması ve işlenmesinde ciddi zorluklara neden olur. Bu nedenle, üretim alanlarından uzaktaki petrol rafinerilerine ihracat veya teslimat için endüstriyel işlemi gereklidir: su, mekanik kirlilikler, tuzlar ve katı hidrokarbonlar ondan çıkarılır ve gaz salınır.

Ham petrolün en önemli özellikleri şunlardır: yoğunluk, kükürt içeriği, fraksiyonel bileşim , birlikteviskozite vesu içeriği, klorür tuzları vemekanik kirlilikler .

Yoğunluk. Ham petrolün en önemli özelliklerinden biri, yoğunluk parafinler ve reçineler gibi ağır hidrokarbonların içeriğine bağlıdır. olarak ifade etmek için kullanılır. bağıl yoğunluk, g / cm3 olarak ifade edilir ve Amerikan Petrol Enstitüsü - API birimleri cinsinden ifade edilen yoğunluk, derece olarak ölçülür.

Bağıl yoğunluk = bileşik kütlesi / su kütlesi,
API= (141.5 / bağıl yoğunluk) - 131.5,

Sülfürlü içerik. Yağ bileşimindeki kükürt bileşikleri, kural olarak, zararlı bir kirliliktir. Zehirlidirler, hoş olmayan bir kokuya sahiptirler, reçinelerin birikmesine katkıda bulunurlar ve su ile birlikte metalde yoğun korozyona neden olurlar. Hidrojen sülfür ve merkaptanlar bu açıdan özellikle tehlikelidir. Oldukça aşındırıcıdırlar, demir dışı metalleri ve demiri yok ederler. Bu nedenle, ticari yağdaki varlıkları kabul edilemez.

Su içeriği. Üretim ve işleme sırasında, yağ su ile iki kez karıştırılır: kuyudan yüksek hızda beraberindeki formasyon suyu ile çıkarken ve tuzdan arındırma sırasında, yani. klorür tuzlarını uzaklaştırmak için tatlı su ile yıkama. Yağ ve petrol ürünlerinde su, hem depolama sırasında kolayca çökeltilen basit bir süspansiyon şeklinde hem de kararlı bir emülsiyon şeklinde bulunabilir, bu durumda özel dehidrasyon yöntemlerine başvurulmalıdır.

ders 7

Konu: Petrol ve petrol ürünlerinin özellikleri
viskozite. Ayırmak dinamik (mutlak), kinematik veakraba yağ viskozitesi.

Dinamik viskozite 1 N'lik bir uygulanan kuvvetin etkisi altında, 1 m / s'lik bir nispi hareket hızında, 1 m2'lik bir yüzeye sahip iki sıvı tabakasının karşılıklı hareketine Pa cinsinden direnç değeri ile ifade edilir. Dinamik viskoziteye göre rasyonel kuyu debilerinin değerleri hesaplanarak belirlenir.

Kinematik viskozite dinamik viskozitenin aynı sıcaklıkta yoğunluğuna oranıdır. Kinematik viskozitenin SI cinsinden birimi m2/s'dir. Proses hesaplamalarında kinematik viskozite verileri kullanılır.

bağıl viskozite yağın mutlak viskozitesinin suyun viskozitesine oranı olarak ifade edilir.

Molar kütle (AA.) grup kompozisyonunu analiz etmek için kullanılır. Bağımlılık B.P. Voynova:

M \u003d a + bt + ct 2

burada t, fraksiyonun ortalama moleküler kaynama noktasıdır, a, b, c - katsayılar.

Petrol ürünlerinin termal özelliklerini karakterize etmek için alt ve üst patlama limitleri, parlama noktaları, tutuşma noktaları, kendiliğinden tutuşma noktaları ve bulutlanma noktası gibi göstergeler tanıtılmıştır.

Kaynama sıcaklığı. Bir hidrokarbonun kaynama noktası yapısına bağlıdır. Bir molekülde ne kadar çok karbon atomu varsa kaynama noktası o kadar yüksek olur.

Donma ve erime noktası. Çeşitli yağ türlerinin akma noktası ve erime noktası aynı değildir. Yağlar genellikle doğada sıvıdır, ancak bazıları hafif soğutma ile kalınlaşır.

ders 8

Konu: Yağların sınıflandırılması. oktan sayısı

Yağ türü	İsim	20°C'de yoğunluk indeksi, kg/m3
0	0 çok hafif	830.0'dan fazla değil
1	Işık	830,1-850,0
2	Orta	850,1-870,0
3	ağır	870,1-895,0
4	bitümlü	895.0 üzeri

Göstergenin adı	Grup Yağ Normu
	1 gr.	2 gr.	3 gr.
1. Suyun kütle oranı, % artık yok	0,5	0,5	1,0
2. Klorür tuzlarının konsantrasyonu, mg/dm 3 , artık yok
3. Mekanik safsızlıkların kütle oranı,%, artık yok
4. Doymuş buhar basıncı, kPa (mm Hg), daha fazla yok
5. Organoklorlu bileşiklerin içeriği, ppm ( kişim)	Standartlaştırılmamış. tanım gerekli

Daha önce var olan teknik standartların aksine, yeni GOST ilk kez organoklor bileşikleri, hidrojen sülfür ve hafif merkaptanların belirlenmesini sağlar.

Göstergelerden birine göre, yağ daha düşük bir sayıya sahip gruba aitse ve

patlama - bu, yanma işleminin doğru seyrini bozan, güçte bir düşüşe ve egzoz gazlarının toksisitesinde bir artışa yol açan hava-yakıt karışımının kendiliğinden tutuşmasıdır.

Aksi takdirde aynı koşullar altında, en büyük patlama eğiliminin olduğu tespit edilmiştir. n-heptan, en küçüğü 2,2,4-trimetilpentandır (izoktan).Oktan sayısı belirlenirken bu hidrokarbonlar referans alınmıştır. İzooktanın oktan sayısının 100 ve n-heptanın -0 olduğu kabul edilir.

Şu anda, yukarıdaki yöntemlerin tümü kullanılmaktadır. Benzini oluşturan bireysel hidrokarbon gruplarının patlama özelliklerinin ana özellikleri şunlardır:

Normal alkanlar : pentan ile başlayarak, bu serinin hidrokarbonları çok düşük bir oktan sayısı ile karakterize edilir ve moleküler ağırlıkları ne kadar yüksek olursa, oktan sayıları o kadar düşük olur. Molekül ağırlıklarına neredeyse doğrusal bir bağımlılık vardır.

Dallanmış Alkanlar : sınırlayıcı serinin moleküllerinin dallanması patlama direncini keskin bir şekilde arttırır, bu nedenle oktan 20 oktan sayısına sahiptir ve 2,2,4 trimetilpentan (izoktan) 100'e sahiptir.

alkenler : normal bir hidrokarbon molekülünde bir çift bağın görünümü, karşılık gelen doymuş hidrokarbonlara kıyasla vuruntu direncinde önemli bir artışa neden olur.

sikloalkanlar : siklopentan ve sikloheksan serisinin ilk temsilcileri, özellikle siklopentan için iyi bir vuruntu direncine sahiptir. Bu hidrokarbonlar, benzinin değerli bileşenleridir. Hem siklopentan hem de sikloheksan hidrokarbonlarda normal yapıya sahip yan zincirlerin varlığı, oktan sayılarında bir azalmaya yol açar.

Arenalar : benzen serisinin hemen hemen tüm en basit arenler, yaklaşık 100 ve daha yüksek oktan sayılarına sahiptir. Arenalar ve aromalı benzinler ile dallı alkanlar, yüksek oktanlı benzinlerin en iyi bileşenleridir.

A.M. Syrkin, E.M. Movsumzade

TEMEL BİLGİLER

PETROL VE GAZ KİMYA

Ufa 2002

Ufa Devlet Petrol Teknik

Üniversite

AM Sirkin, E.M. Movsumzade

PETROL VE GAZ KİMYASININ TEMELLERİ

öğretici

UDC 665.6 (075.8)

BBK 6 S 7.43

UGNTU'nun editoryal ve yayın konseyi tarafından onaylandı

öğretim yardımcısı olarak.

İnceleyenler:

Milletvekili Organik Kimya Enstitüsü Müdürü, USC RAS,

Kimya Bilimleri Doktoru, Profesör I.B. Abdrahmanov

Devlet Üniter Teşebbüsü Direktörü "Neftekhimpererabotka" Teknik Bilimler Doktoru, Profesör E.G. Telyaşev

Petrol ve Gaz Sahalarının Geliştirilmesi ve İşletilmesi Bölümü Profesörü, Teknik Bilimler Doktoru Zeigman Yu.V.
S 95 Sirkin A.M., Movsumzade E.M.

Petrol ve gaz kimyasının temelleri: Proc. ödenek. - Ufa: UGNTU'dan, 2002. - 109 s.

ISBN 5-7831-0495-7

Ders kitabı, petrolün kökeni, yağların fiziksel ve kimyasal özellikleri, bunların sınıflandırılması, petrol ve gazı oluşturan ana bileşik sınıflarının özellikleri ve reaksiyonları ile ilgili ana hipotezleri tartışır. Çeşitli petrol ürünleri elde etmek için petrol ve gaz işleme yöntemleri - motor yakıtları, yağlama yağları ve petrokimya ürünleri, petrol bileşenlerinin endüstriyel kullanım yolları göz önünde bulundurulur.

Ders kitabı, "Petrol ve Gaz İşletmesi" uzmanlığı öğrencileri için tasarlanmıştır.

UDC 665.6 (075.8)

BBK 6 S 7.43

ISBN 5-7831-0495-7

© Ufa Devlet Petrol Şirketi

teknik üniversite, 2002
© Syrkin A.M., Movsumzade E.M., 2002

Eğitim sürümü
Sirkin Alik Mihayloviç

Movsumzade Eldar Mirsamedovich

Petrol ve gaz kimyasının temelleri

Editör A.A. Sinilova

30.10.02 tarihinde yayımlanmak üzere imzalanmıştır. Ofset kağıt No. 2. Format 60x84 1/16

Kulaklık "Zaman". Ekran görüntüsü. Durum-baskı. ben. 7.0. Uch.-ed. ben. 6.2

Dolaşım 300 kopya. Sipariş

Ufa Devlet Petrol Teknik matbaası

Üniversite

Yayıncı ve yazıcı adresi:

450062, Ufa, st. kozmonotlar, 1

Önsöz
Petrol ve gaz kimyası dersinin en önemli görevlerinden biri, fiziksel ve fiziko-kimyasal araştırma yöntemlerini kullanarak yağların ve doğal gazların bileşimini incelemektir. Petrol kimyası, hidrokarbonların ve petrolün hidrokarbon olmayan bileşenlerinin yapıları ile bağlantılı olarak fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesiyle de ilgilenir.

Petrollerin ve gazların bileşimi, petrollerin oluşumu ve oluşumu için jeolojik ve jeokimyasal koşullara bağlıdır. Bu nedenle, yağların kimyasal bileşiminin incelenmesi, yağların yerkabuğundaki dönüşümünün jeokimyasal süreçlerini anlamak için büyük önem taşımaktadır. Yağların bileşimi, çeşitli ürünler elde etmek için ekstraksiyon ve taşıma yöntemlerini, işlemlerinin yönlerini ve özelliklerini belirler.

Yağların çalışmasında aşağıdakiler belirlenir: temel kimyasal bileşim, grup bileşimi, yani. çeşitli sınıf ve bileşik gruplarının yağlarındaki içerik, tek tek bileşiklerin bireysel kimyasal bileşimi ve yağların izotopik bileşimi.

1. 
   Petrol ve gazın genel özellikleri

Yağ, hidrokarbonların ve heteroatomik organik bileşiklerin karşılıklı konjuge bir çözeltisidir. Yağın bir maddeler karışımı değil, hidrokarbonlar ve heteroatomik organik bileşiklerin bir çözeltisi olduğu vurgulanmalıdır. Bu, petrolü incelerken bir çözüm olarak ele alınması gerektiği anlamına gelir.

Yağ, sadece bir çözücü içinde çözünmüş bir madde değil, aynı zamanda en yakın homologların ve diğer bileşiklerin birbirleri içindeki karşılıklı bir çözümüdür. Son olarak, eşlenik çözelti, birbirine çözünerek, yapıya en yakın yapıların yağı bir bütün olarak temsil eden bir sistem oluşturması anlamında denir.

En yakın bileşenlerin eşlenik karşılıklı çözünmesi bozulursa, yağ sistemi de kısmen tahrip olabilir. Örneğin, orta fraksiyonlar damıtma yoluyla yağdan çıkarılırsa, hafif benzinin baş fraksiyonları artık ağır fraksiyonlarla birleştirildiğinde, çözünme gerçekleşmeyebilir ve reçineli maddelerin bir kısmı çökecektir - konjugat etkileşim sistemi ihlal edilecektir.

Aslında petrol, yerkabuğunun gözenekli tortul kayaçlarında, ana kayaçlardaki (granit, gnays, bazalt vb.)

Yağ koyu kahverengi, bazen neredeyse renksiz ve hatta bazen siyah bir sıvıdır.

Petrol, kostobolitler olarak adlandırılan kömür, linyit ve şeyl ile birlikte yanıcı bir fosildir. Petrol, diğer fosil yakıtlardan farklı olarak çeşitli hidrokarbonların hazır karışımından oluşurken, katı fosil yakıtlardan hidrokarbon üretimi özel bir işlem gerektirir. ısı tedavisi. Bu nedenle yağ, hem çeşitli motor yakıtları ve yağlama yağları elde etmek hem de petrokimya sentez ürünleri için en değerli hammaddedir.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır.

PETROL VE GAZ KİMYASI

ÜZERİNDE. Swarovskaya

Tanıtım

1. YAĞIN KÖKENİ

1.1 Mineral kökenli hipotezler

1.4 Petrol hidrokarbonlarının ana sınıflarının oluşumu

2. YAĞ VE GAZIN KİMYASAL BİLEŞİMİ

2.1 Hidrokarbon bileşikleri

2.2 Heteroorganik bileşikler

2.3 İz elementler

3. YAĞ DAĞITICI SİSTEMLER

3.1 Parafinik hidrokarbonlar

3.2 Naftenik hidrokarbonlar

3.3 Aromatik hidrokarbonlar

3.4 Tar-asfalten maddeler

4. yağın fiziksel ve kimyasal özellikleri

4.1 Yağın yoğunluğu

4.2 Yağ viskozitesi

4.3 Yağların reolojik özellikleri

4.5 Petrol-gaz doyma basıncı

4.6 Yağ sıkıştırılabilirliği

4.7 Yağ hacmi faktörü

4.8 Yağların termal özellikleri

4.9 Yağların elektriksel özellikleri

4.10 Molekül ağırlığı

4.11 Kristalleşme, bulanıklık, akma noktası

4.12 Parlama noktası, ateşleme noktası ve kendiliğinden tutuşma noktası

4.13 Optik özellikler

4.14 Bir petrol rezervuarı içindeki yağ özelliklerindeki farklılıklar

5. PETROL GAZININ ÖZELLİKLERİ

GİRİŞ

Petrol uzun zamandır insanlık tarafından biliniyor. Babil ve Bizans'ta yangın çıkarıcı bir karışım olarak kullanılmıştır. Eski Mısır'da, Roma'da ve Dicle ve Fırat araya girdiğinde, yolların, su kemerlerinin ve diğer yapıların yapımında büzücü ve su yalıtım malzemesi olarak kullanılmıştır. 18. yüzyılın sonlarından itibaren petrol arıtma ürünü olan gazyağı konutları ve sokakları aydınlatmak için kullanılmaya başlanmış ve 19. yüzyıldan itibaren içten yanmalı motorların icadı ile petrol ürünleri çeşitli amaçlar için ana yakıt türü haline gelmiştir. Araçlar.

Diğer fosil yakıt türlerinin aksine, petrolün çıkarılması, taşınması (boru hatları aracılığıyla) ve oldukça basit bir şekilde çeşitli amaçlar için geniş bir ürün yelpazesine işlenmesi nispeten kolaydır. Bu nedenle, dünyanın birçok ülkesinde petrolün yakıt ve enerji kompleksinin yarısından fazlasını oluşturması şaşırtıcı değildir.

Devletlerin ekonomileri petrole diğer herhangi bir üründen daha fazla bağımlıdır. Bu nedenle petrol, endüstriyel üretiminin başlangıcından günümüze kadar yoğun rekabetin konusu olmuş, birçok uluslararası çatışma ve savaşın sebebi olmuştur. Petrol gibi doğal gaz da öncelikle bir enerji yakıtıdır. Dünyada üretilen yağın çoğu (%80 - 90), çeşitli yakıt ve yağlayıcı türlerine işlenir. Bunun sadece %10'u kimya endüstrisinin ihtiyaçlarına gidiyor.

Petrol kimyasının gelişiminin tarihi, kimya yağının bir bilim olarak doğuşuna katkıda bulunan D. I. Mendeleev, N. D. Zelinsky, V. V. Markovnikov, K. V. Kharichkov, V. N. Ipatiev, A. A. Letny ve diğerlerinin çalışmaları ile ilişkilidir. Oluşumu 20'li yılların sonlarında - 30'ların başında, Profesör (daha sonra Akademisyen) S. N. Nametkin'in "Petrol Kimyası" dersini verdiği Moskova Madencilik Akademisi duvarlarında gerçekleşti. 1932'de aynı isimle bir kitap yayınlandı.

Petrol kimyası alanındaki ana, geleneksel araştırma aşağıdaki alanları içerir. Birincisi, petrol fraksiyonlarının ve bireysel bileşenlerin pratik uygulaması ve ayrıca yeni petrol ve gaz sahaları arayışında jeokimyasal problemlerin çözülmesi amacıyla yağların bileşimini inceleyen analitik bir yöndür. Petrolün potansiyel kimyasal bileşimi bilgisi, işlenmesi için en uygun teknolojik şemayı seçmek için belirleyici bir öneme sahiptir. Al'e göre yağlarda modern analitik ve organik kimya yöntemlerinin kullanılması. A. Petrov, yaklaşık 1000 ayrı bileşik tanımlandı.

Araştırmanın ikinci yönü, P, V, T koşullarına bağlı olarak yağ sistemlerinin özelliklerini ve bireysel yağ bileşenlerinin kimyasal etkileşimini incelemektir. Üretim, nakliye, işleme ve kullanım koşullarında, yağ bileşenlerinin kimyasal dönüşümlerinin mümkün olduğu durumlarda, yağ sistemleri yüksek sıcaklık ve basınçlarda olabilir.

Petrol kimyasında petrol sistemlerine moleküler çözeltiler olarak yaklaşımın oldukça uzun bir süre egemen olduğuna ve günümüze kadar geldiğine dikkat edilmelidir. Şimdiye kadar, petrol sistemlerindeki birçok olay ve teknolojik hesaplamalar, moleküler çözümler için oluşturulmuş fiziksel yasalar (Raoult-Dalton, Henry, Newton, Darcy, vb.) temelinde yorumlanmıştır. Bununla birlikte, petrol sistemlerinin moleküler yapısı hakkındaki fikirler, petrol sistemlerinin gerçek davranışını her zaman tanımlamaz ve gerçeğe karşılık gelir.

Kolloid kimyası açısından petrol, dış koşulların toplamına bağlı olarak moleküler bir çözeltinin veya dağılmış bir sistemin özelliklerini sergileyen karmaşık çok bileşenli bir karışımdır. yağa dağınık sistemler(KDV), motor yakıtlarından kok kömürüne kadar çeşitli petrol ürünlerinin yanı sıra hemen hemen her tür doğal hidrokarbon hammaddesini içerir. Çeşitli SSS'lerin dağınık yapısının dikkate alınmasına dayanan bu yaklaşım, önemli malzeme maliyetleri olmaksızın, petrol üretimi, nakliyesi ve rafine edilmesi gibi teknolojik süreçlerin yanı sıra yoğunlaştırılamayan petrol ürünlerinin özelliklerini optimize etmeyi mümkün kılar. diğer yöntemlerle.

Bugüne kadar biriken deney materyali, petrolün dağınık yapısının daha fazla göz ardı edilmesinin, petrol geri kazanımını kontrol etme kabiliyetini önemli ölçüde sınırladığını ikna edici bir şekilde kanıtlıyor. Tabii ki, böyle bir yaklaşımın istisnai karmaşıklığını not etmekte başarısız olamaz. Petrol kimyası alanındaki uzmanların, normal şartlar altında inceleyerek, yağın yapısı hakkında henüz bir fikir birliğine varamaması gerçeğinde yatmaktadır. Ve çoğu zaman, petrolün kaya ile teması başka koşullar altında gerçekleşir: yerinde su varlığında, yüksek sıcaklık ve basınç bölgesinde.

Taşıma sırasında, dış koşullardaki değişikliklerin (örneğin, sıcaklık, basınç, katkı maddelerinin konsantrasyonu) bir sonucu olarak, yağın makromoleküler organizasyonunda, doğal olarak değişimi etkileyen agregasyon durumundaki bir değişikliğe kadar birçok değişiklik meydana gelebilir. borudan geçerken hidrodinamik direnci. Genellikle polimer katkı maddeleri yardımıyla elde edilen yağın hidrodinamik direncinin azaltılması arzu edilir, ancak bilimsel açıdan katkı maddelerinin SSS bileşenleri ile etkileşimi henüz çalışılmamıştır.

Petrol rafine edilirken ve petrol ürünleri kullanılırken, hem agregasyon durumunda hem de bazı durumlarda fazların kimyasal bileşiminde bir değişiklikle faz dönüşümleri meydana gelir. SSS'de faz geçişlerinin dış faktörlerin yardımıyla düzenlenmesi: petrol ürünlerinin optimal birleştirilmesi yöntemi de dahil olmak üzere çeşitli yapıdaki kuvvet alanları ve katkı maddeleri, petrol teknolojik süreçlerinin parametrelerini ve petrol ürünlerinin özelliklerini etkilemenin etkili bir yoludur. Ancak petrol rezervleri ne yazık ki sınırlıdır ve gelişmiş alanlar bir süre sonra tükenmektedir. İnsanlığın elinde bulunan hidrokarbon hammaddelerinin yenilenemezliği ve sınırlı kaynakları, enerji sorununun keskinliğini artırmaktadır. Tahminlere göre, ham petrol üretimi önümüzdeki yüzyılın ikinci - üçüncü on yılında zirve yapacak ve petrolle ilişkili doğal gaz ve gaz kondensat rezervlerinin kıtlığı 2010 yılında hissedilmeye başlayacak.

Petrol rezervlerinin tükenmesi, petrol geri kazanım faktörünü artırarak, taşıma süreçlerini optimize ederek ve petrol rafinaj derinliğini artırarak, petrol ürünlerinin çevresel özellikleri dikkate alınarak rasyonel kullanımı ile mümkün olmayan, petrolün daha ekonomik bir şekilde kullanılması ihtiyacına yol açmaktadır. yağın bileşimi, yapısı ve özellikleri hakkında kapsamlı fiziksel ve kimyasal çalışmalar olmadan.

1. YAĞIN KÖKENİ

Petrolün kökeni hakkındaki modern fikirlerin kökenleri 18. - 19. yüzyılın başlarında ortaya çıktı. M. V. Lomonosov (1757), "yeraltı ateşinin" "taşlaşmış kömürler" üzerindeki etkisiyle oluşumunu açıklayarak, petrolün organik kökeni hipotezinin temellerini attı, bunun sonucunda, onun görüşüne göre, asfaltlar, yağlar ve " taş yağları" oluştu. Petrolün mineral kökenli olduğu fikri ilk olarak 1805 yılında A. Humboldt tarafından ifade edilmiştir.

Kimyanın gelişimi, M. Berthelot (1866), G. Biasson (1871) tarafından yürütülen hidrokarbonların (HC) inorganik sentezi üzerine deneyler, mineral kökenli hipotezin geliştirilmesi için başlangıç ​​​​noktası olarak hizmet etti. 1867'ye kadar yağın organik kökeni fikirlerine bağlı olan D. I. Mendeleev, 1877'de, suyun metalle etkileşimi nedeniyle yüksek sıcaklıklarda büyük derinliklerde yağın oluştuğuna göre, mineral kökeninin iyi bilinen hipotezini formüle etti. karbürler.

Geçen yüzyılda, petrolün kökeni sorununa ışık tutan çok miktarda kimyasal, jeokimyasal ve jeolojik veri birikmiştir. Şu anda, bilim adamlarının çoğu - kimyagerler, jeokimyacılar ve jeologlar - oluşumunun mineral hipotezini tercih eden bilim adamları olmasına rağmen, petrolün organik oluşumu fikrini en makul olarak görüyor.

1.1 Petrolün mineral kökenli hipotezleri

Petrolün mineral kökenli tüm hipotezleri, basit başlangıç ​​maddelerinden - C, H2, CO, CO2, CH4, H2O ve radikallerden hidrokarbonlar, oksijen, kükürt ve azot içeren yağ bileşenlerinin sentezi fikri ile birleştirilir. yüksek sıcaklıklarda ve sentez ürünlerinin derin kayaların mineral kısmı ile etkileşimi.

Mendeleev D. I., hidrokarbon oluşumunun temelinin, derin kayaların metal karbürlerinin, yüzeyden çatlaklardan büyük bir derinliğe nüfuz eden su ile etkileşimi olduğuna inanıyordu.

Süreç şeması şu şekilde sunuldu:

2FeC + 3H20 = Fe2O3 + C2H6

veya içinde Genel görünüm yazılabilir:

MCm + mH20 --> MOm + (CH2)m.

D. I. Mendeleev'e göre gaz halinde oluşan hidrokarbonlar, daha sonra gözenekli tortul kayaçlarda yoğunlaşıp biriktikleri yer kabuğunun üst soğuk kısmına yükseldi. O zamanlar derin kayalarda metal karbürler henüz bilinmiyordu. Şu anda Mendeleev'in varsayımı doğrulandı; derin kayalarda bir dizi elementin (FeC, TiC, Cr2Cs, WC, SiC) karbürleri bulundu. Ancak büyük kümeler oluşturmazlar; bunlar, kayalara dağılmış ve nadir bulunan en küçük (milimetrenin kesirleri) mineral segregasyonlarıdır. Bu nedenle, doğada bilinen büyük miktarlarda hidrokarbonların oluşum sürecini bu konumlardan açıklamak çok zordur. Ayrıca, suyun yüzeyden çatlaklardan büyük derinliklere akmayacağına da şüphe yoktur. Ancak bu zorunlu değildir, derin kayaların sıvı fazı belirli koşullar altında su içerir, bu nedenle prensipte karbürlerle etkileşimi mümkündür. En basit hidrokarbonların oluşumu da oldukça olasıdır, ancak büyük miktarlarda pek mümkün değildir.

1892'de N. A. Sokolov, petrolün kozmik kökenine dair bir hipotez ortaya koydu. Özü, basit maddelerden hidrokarbonların aynı mineral sentezine indirgenir, ancak Dünya'nın oluşumunun ilk, kozmik aşamasında.

Oluşan hidrokarbonların bir gaz zarfı içinde olduğu ve soğudukça yer kabuğunu oluşturan kayalar tarafından emildikleri varsayılmıştır. Daha sonra soğuyan magmatik kayalardan salınan hidrokarbonlar, yer kabuğunun üst kısmına yükseldi ve burada birikimler oluşturdular. Bu hipotez, kuyruklu yıldızların kuyruklarında karbon ve hidrojenin ve meteoritlerdeki hidrokarbonların varlığına ilişkin gerçeklere dayanıyordu. Modern verilere göre, Jüpiter ve Titan atmosferinde, gaz ve toz bulutlarında C2H2, C2H4, C2H6, C3H8, HCN, C2N2 bulundu. Göktaşlarında katı karbonlu maddeler, normal alkanlar ve amino asitler bulundu. Ancak, kökenleri belirsizdir.

Petrolün mineral kökenli destekçilerinin bir dizi argümanı, termodinamik hesaplamalara dayanmaktadır. Chekalyuk E. B., yüksek sıcaklık sentezinin termodinamik olarak denge karışımlarının oluşumuna yol açtığını varsayarak, bazı izomerik hidrokarbonlar arasındaki oranlarla petrol oluşum sıcaklığını belirlemeye çalıştı. Bu şekilde hesaplanan petrol oluşumunun sıcaklığı 450-900°C idi ve bu, Dünya'nın üst mantosunda 100-160 km'lik derin bölgenin sıcaklığına tekabül ediyor. Bununla birlikte, aynı yağlar için, diğer izomerik çiftler için hesaplama, yer kabuğu ve manto koşulları altında tamamen gerçekçi olmayan başka sıcaklık değerleri (-100 ila 20.000 ° C) verir. Yağların izomerik hidrokarbonlarının denge dışı sistemler olduğu artık kanıtlanmıştır. Öte yandan, çok yüksek basınçlar (onbinlerce paskal) bölgesindeki hidrokarbonların termodinamik özelliklerinin hesaplanması, aşırı uzun ekstrapolasyonlara başvurma ihtiyacından dolayı oldukça keyfidir.

Dünyanın derin koşullarında, C ve H2 varlığında, CH4'ün homologlarının ve bazı daha yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin sentezi oldukça mümkündür ve gerçekleşmektedir. Ancak şimdiye kadar, optik aktiviteye sahip doğal yağ olan bu kadar karmaşık ve düzenli bir hidrokarbon, azot, kükürt ve oksijen içeren bileşikler sisteminin mineral sentezi olasılığını kesin olarak kanıtlayabilecek yeterli teorik veya deneysel veri yoktur. ve moleküler ve izotopik seviyelerde birçok özellikte organizmaların canlı maddesi ve tortul kayaçların biyoorganik maddesi ile çok benzerdir.

Mineral hipotezinin jeolojik kanıtları - derin kristal kayalarda, volkanlardan çıkan gazlarda ve magmalarda eser miktarda metan ve bazı petrol hidrokarbonlarının varlığı, bazı derin faylar boyunca petrol ve gaz tezahürleri vb. - dolaylıdır ve her zaman bir çift ​​yorum. Yerkabuğuna giren derin kayaçlar erir ve içerdikleri biyojenik organik madde ile tortul kayaçları özümser; Volkanik menfezler ayrıca bazen bölgesel olarak gaz taşıyan tortul tabakalardan geçerler, bu nedenle içlerinde bulunan CH4 ve diğer bazı petrol hidrokarbonları yalnızca mineral sentezinin bir sonucu olarak değil, aynı zamanda tortulların kapana kısılmış biyojenik organik maddesinin termal yıkımı sırasında da oluşabilir. kayalar veya petrol tortul kayalara girdiğinde. kayaçlar magmatik kayaçların soğuduktan sonra. Ancak ana kanıt, birçok hidrokarbon ve hidrokarbon olmayan petrol bileşiklerinin kimyasal ve jeokimyasal parametrelerinin, canlı organizmaların benzer bileşenleri ve modern tortulların ve eski tortul kayaçların biyojenik organik maddesinin büyük benzerliğinde yatmaktadır.

1.2 Petrolün organik kökeni hakkında fikirlerin geliştirilmesi

MV Lomonosov'un yüksek sıcaklığın tortul kayaçların biyojenik organik maddesi üzerindeki etkisinin bir sonucu olarak petrol oluşumu hakkındaki parlak varsayımı, deneysel kimyasal ve jeolojik çalışmalar sırasında 19. yüzyılın sonlarında - 20. yüzyılın başlarında doğrulanmaya başlandı.

Engler (1888), ringa yağını damıtarak kahverengi yağlar, yanıcı gazlar ve su elde etti. Yağların hafif fraksiyonu gs'den C9'a kadar hidrokarbonlar içeriyordu ve >300°C fraksiyonu parafinler, naftenler, olefinler ve aromatik hidrokarbonlar içeriyordu. Hayvansal kaynaklı yağlardan yağ oluşumuna dair bir hipotez vardı. 1919'da N. D. Zelinsky, neredeyse tamamen bitki materyalinden oluşan göl sapropel siltini damıttı - yüksek lipid içeriğine sahip planktonik alg kalıntıları. Aynı zamanda kok, reçineler, gaz ve pirogenetik su elde edilmiştir. Gaz CH4, CO2, H2 ve H2S'den oluşuyordu. Katran, benzin, gazyağı ve ağır reçineli maddeler içeriyordu. Benzinde alkanlar, naftenler ve arenler bulunmuştur; kerosende baskın olan siklik polimetilen hidrokarbonlar. Ortaya çıkan hidrokarbon karışımı birçok yönden doğal yağa benzerdi; ağır fraksiyonlar optik aktiviteye sahipti.

Optik aktivite, canlı madde, onun dönüşüm ürünleri ve doğal yağlar için ortak olan temel özelliklerden biridir. Hidrokarbonların mineral sentezi sırasında, optik aktiviteye sahip olmayan rasemik karışımlar ortaya çıkar, çünkü bunlar termodinamik açısından faydalı olan eşit sayıda solak ve sağlak molekül içerir (böyle bir karışım, maksimum ile karakterize edilir). entropi). Vahşi yaşam için ise tam tersine ayna asimetrisi karakteristiktir: tüm biyojenik amino asitler solaktır, şekerler sağ el ayna izomerleridir. Organik moleküllerin optik asimetrisi, canlı maddenin veya onun ölüm sonrası dönüşümünün ürünlerinin varlığını iddia etmek için yeterli bir temeldir. Bu konumlardan, optik olarak aktif petrol, mineral sentezinin değil, yalnızca biyosferin bir ürünü olabilir. Yağların optik aktivitesi esas olarak triterpanlar ve steranlar gibi hidrokarbonlarla ilişkilidir.

Planktonik alglerin organik maddesinin damıtılması sırasında optik olarak aktif yağ benzeri ürünlerin elde edilmesi, bitkisel materyalden yağın kökeni hipotezinin temelini oluşturdu. Jeolojik araştırmalar da buna katkıda bulundu. Daha 19. yüzyılda jeologlar, petrol yataklarını ararken ve keşfederken, petrol yataklarının, petrol kaynağı yatakları olarak adlandırılan, sapropelik organik maddeyle zenginleştirilmiş eski deniz yataklarına sık sık hapsolduğunu fark etmeye başladılar.

A. D. Arkhangelsky (1927) ve P. D. Trask'ın (1926-1932) çalışmalarıyla başlayarak, modern tortulların ve eski tortul kayaçların organik maddesi çalışmaları başladı. I. M. Gubkin, araştırmanın yönü üzerinde önemli bir etkiye sahipti. Sedimanter tabakalardaki petrol yataklarının geniş bölgesel dağılımının, petrol oluşumu için olası egzotik kaynakları (hayvansal yağlar, deniz otu birikimleri vb.) atmayı ve petrol kaynağının yalnızca Sedimanter kayaçlarda yaygın olarak dağılmış organik madde, karışık bitkisel ve hayvansal kökenli madde. Ancak daha sonra, genellikle en küçük planktonik alg kalıntılarından oluşan sapropelik malzemenin hakim olduğu ortaya çıktı. Sedimanter kil kayalarındaki ortalama konsantrasyonu %1'den biraz daha azdır, ancak endüstriyel yağ içeriğinin sıklıkla ilişkilendirildiği bir dizi bitümlü şeylde 5-6'ya ve bazen %10-20'ye kadardır.

Karasal bitki örtüsünden elde edilen hümik organik madde, esas olarak hidrokarbon gazı yataklarının bulunduğu kıtasal kömür içeren yataklarda dağıtılır, ancak kural olarak petrol yatakları yoktur. Bu oldukça anlaşılabilir bir durumdur, çünkü hümik madde genellikle çok az lipid materyali içerir ve sıcaklık arttıkça sadece kuru metan gazı üretir.

Deniz planktonik organizmaları, silt bakterileri üzerine yapılan araştırmalar, bunların, hidrokarbonların kolayca oluşturulabileceği önemli miktarda lipid materyali (bazen %40'a kadar) ve ayrıca az miktarda hidrokarbon -% 0,06'ya kadar - içerdiklerini göstermiştir. Deniz siltlerinin organik maddesinde, %3-5'e kadar bitümlü maddeler ve %0.5'e kadar hidrokarbonlar zaten bulunmuştur. Ayrıca, petrol - alkanlar, naftenler ve arenler için karakteristik olan tüm sınıflarla temsil edilirler. Doğru, yağdan farklı olarak, hala hafif hidrokarbonlar benzin fraksiyonları içermezler.

2–3 km'lik bir çökme ve 100-150 ° C'ye kadar sıcaklıklar yaşayan tortul kayaçların sapropelik organik maddesinin incelenmesi, zaten% 10-20'ye kadar bitümlü maddeler (yağlar, reçineler, asfaltenler) içerdiğini göstermiştir. %2-3'e kadar düşük kaynama (C6-C14) dahil olmak üzere %10–-12 hidrokarbonlar. Alkanlar, izoalkanlar, naftenler ve arenler gibi tüm ana petrol hidrokarbon sınıflarını içerirler. Yağların özelliği olan nitrojen, kükürt ve oksijen içeren bileşikler de vardır.

Ayrıntılı çalışmalar, N. B. Vassoevich'in mikro yağ olarak adlandırdığı tortul kayaçların dağılmış organik maddesinin hidrokarbonları ile birikintilerinden gelen yağlar arasında giderek daha fazla benzerlik ortaya çıkardı.

Yağlardaki canlı maddelerden miras kalan biyomoleküllerin keşfi büyük önem taşıyordu. Bunlar, her şeyden önce, nitrojen atomu yoluyla metallerle (genellikle V ve Ni ile) karmaşık bileşikler oluşturan dört pirol halkasından oluşan porfirinlerdir. Bitki klorofilinden oluşumları şüphesizdir. Derinlik artışı ve alt topraktaki sıcaklıktaki artış ile, termal olarak kararsız oldukları için yağlardaki porfirin içeriği azalır. Bu nedenle, porfirinlerin mineral sentezi ürünleriyle birlikte yüksek sıcaklık bölgelerinden yağa girme olasılığını hayal etmek kesinlikle imkansızdır.

klorofil vanadilporfirin Formüllerde Pht, fitol anlamına gelir.

Önemli "biyojenik işaretler" ("biyobelirteçler"), oluşumu klorofil molekülünün çevresel bir yapısal elemanı olan fitol ile ilişkili olan, özellikle fitan (C20) ve karışım (C19) olmak üzere canlı maddede bulunan birçok izoprenoid hidrokarbondur. Ayrıca bazı hayvanların vücudunda "hazır" formda bir rıhtım bulunmaktadır.

İlginç bir şekilde, C20H42 hidrokarbon teorik olarak 366 binden fazla izomere sahip olabilir, ancak bunlardan sadece biri, fitan, yapısı canlı maddenin özelliği olan yağlarda kayda değer miktarlarda bulunur.

Tortuların ve yağların organik maddesindeki pek çok "biyobelirteç", steranlar ve triterpanlar, özellikle hopanlar gibi polisiklik hidrokarbonlarla temsil edilir. Birçoğu şüphesiz, en basit siyanobakterilerden en basit siyanobakterilere kadar tüm canlı organizmalarda bulunan steroidler ve triterpenoidler gibi karakteristik biyomoleküllerin türevleridir. yüksek memeliler ve önemli biyokimyasal öneme sahiptir. Kolesterol, fitosterol vb.

Steroidler ve steranlar, triterpenoidler ve canlı madde ve yağların triterpanları (hopanlar) arasındaki moleküler yapıdaki büyük benzerlik nedeniyle, bunların varlığı, yağın organik oluşumunun güvenilir bir göstergesidir.

Stereokimyasal özellikler açısından, petrol steranları ve triterpanları, termal dönüşüm sırasında bir veya daha fazla kiral biyomolekül merkezinin uzaysal yapısındaki değişikliklerle ilişkili olan orijinal biyolojik bileşiklerden hala biraz farklıdır. Pentasiklik triterpenler esas olarak karasal bitkilerde bulunur; deniz tortul kayaçlarının organik maddesinde ve yağlarda, tetrasiklik hidrokarbonlar yaygındır - deniz tortullarında sapropelik organik madde birikiminde ana biyoüreticilerden biri olan mavi-yeşil planktonik alglerin karakteristiği olan steranlar (hopanlar) tüm boyunca jeolojik zaman.

Normal alkanlar (C17 ve üzeri) de kalıtsal biyojenik yapılara aittir. Yağlardaki içerikleri 10-15'e, bazen de %30'a ulaşır. Biyojenik yağ asitlerinden n-alkanların oluşumunun kanıtı, düşük dönüştürülmüş yağlarda tek sayıda karbon atomuna sahip n-alkanların "çift" olanlara göre baskın olmasıdır. Canlı madde ve ondan oluşan tortuların organik maddesi için, çift sayıda karbon atomlu yağ asitlerinin baskınlığı her zaman karakteristiktir. "Çift" yağ asitleri dekarboksile edildiğinde, örneğin palmitik asit durumunda "tek" hidrokarbonlar oluşur:

C1bH32O2 --> C15H32 + CO2.

Bu birincil genetik özelliklerin, hem kaynak kayaların organik maddesinde hem de rezervuar yağlarında yaklaşık olarak aynı "çift" ve "tek" n-alkan konsantrasyonuna kademeli olarak yumuşatılması, ikincil reaksiyonlar nedeniyle derinliklerde ve sıcaklık artışı olarak meydana gelir.

Böylece, moleküler düzeydeki birçok özelliğe ve "biyobelirteçlerin" varlığına göre, organizmaların canlı maddesi, tortul kaynak kayaların organik maddesi ve tortulardaki yağlar arasında bir bağlantı izlenebilir. Canlı maddelerden kalıtılan biyojenik moleküler yapıların toplam miktarı, bazen yağlarda kütlelerinin %30'una ulaşır.

Tortul kayaçların ve yağların organik maddesindeki "biyobelirteçlerin" bileşimi ve dağılımının ayrıntılı bir incelemesi, yalnızca petrolün organik kökenini doğrulamayı değil, aynı zamanda petrol hidrokarbonlarının hangi tortulardan sağlandığı belirli tortuları belirlemeyi de mümkün kılar. mevduat oluşumu. Bu sorun, tortul kayaçların ve yağların organik maddesinin bitümlü bileşenlerinin benzer fraksiyonlarındaki karbonun izotopik bileşiminin benzerliği ile de başarıyla çözülmüştür.

Dünyanın tortul katmanlarında, organik maddenin çok miktarda dağılmış petrol hidrokarbonu (mikro yağ) içerdiği ortaya çıktı - yaklaşık 1014 ton, bu, alanlarında keşfedilen ve tahmin edilen tüm dünya petrol rezervlerinden en az 100 kat daha fazla. Sonuç olarak, tüm petrol sahalarının oluşumu için, uygun jeolojik koşullarda (antiklinal tuzaklardaki gözenekli oluşumlarda) gazlar ve sularla birlikte dağınık petrol hidrokarbonlarının göçü sırasında, toplam miktarlarının% 1'inden fazlasının birikmemesi yeterliydi.

Petrolün tortul tabakalarda eşit olmayan bir şekilde dağıldığı bilinmektedir ve bu, oluşumunun organik kavramı açısından da anlaşılabilir. Petrolden kaynaklanan organik madde, jeolojik zaman içinde sedimanlarda düzensiz bir şekilde birikmiştir. Devoniyen, Jura-Kretase ve Tersiyer yataklarındaki birikiminin maksimumu, bu çağın kaynak yataklarında oluşan dağınık petrol hidrokarbonlarının maksimum kütlelerine ve açık alanlardaki maksimum petrol rezervlerine karşılık gelir.

Bu nedenle, tüm kimyasal, jeokimyasal ve jeolojik veriler şüphesiz petrolün organik kökenine tanıklık etmektedir.

1.3 Petrol ve gaz oluşumu hakkında modern fikirler

Sapropel şeylleri 150-170°C'ye ısıtıldığında, organik maddenin zayıf bir termal ayrışmasının başladığı ve bu da ekstraktif maddelerin veriminde bir artışa yol açtığı bilinmektedir; 200°C'de belirgin şekilde daha fazlası oluşur ve 370-400°C'de, 1 saat ısıtıldıktan sonra, şeyldeki organik maddenin %60-80'e kadarı çözünür hale geçer. Petrol hidrokarbonlarının tüm ana sınıflarının yanı sıra gazlar (CO2, CH4, H2S) ve pirogenetik su içeren birçok asfalt reçineli madde oluşur.

Prensipte, aynı termal (veya termokatalitik) bozunma süreci, doğal koşullar altında, sapropelik organik madde içeren tortular, üzerlerinde biriken daha genç tortuların altına battığında da meydana gelir. Sadece doğal koşullar altında, genellikle 50-100 ila 300 m/m arasında değişen tortu çökme oranı ile son derece yavaş ilerler. yıllar.

Oluşan petrol birikintilerinin çoğunun yayılması ve 150-160 ° C'ye kadar sıcaklıklarla karakterize edilen 2-3 km derinliğe çökme, 10 ila 60 milyon yıllık bir süre boyunca gerçekleştirilir. 60-400 bin yılda 1°C sıcaklık artışı ile sapropelik organik maddenin termal dönüşümünün bu kadar yavaş bir doğal "teknolojik" sürecini hayal etmek zordur, ancak yapılan çalışmalar, doğal koşullar altında bunun gerçekleştiğini doğrulamaktadır. gerçekten de, kalın birikmiş tortul katmanlarla dolu birçok çöküntüde çok yaygın olarak uygulanmaktadır.

Ayrıntılı jeolojik ve jeokimyasal çalışmalar, bu sürecin ardışık aşamalarının izini sürmeyi mümkün kılmaktadır (Şekil 1.1). Daldırma işleminin ilk aşamasında (50-70 ° C'ye yükselen sıcaklıkla 1.5-2 km'ye kadar), kerojen içindeki karbon ve hidrojen içeriği, esas olarak periferik oksijenin ortadan kaldırılması nedeniyle oksijen kaybı nedeniyle artar. organik maddenin moleküler yapısının fonksiyonel gruplarını içerir.

Pirinç. 1.1. Tortul kayaçların (a - c) organik maddesinin ve daldırma derinliğinde (H) ve sıcaklıkta (T) bir artışla petrol ve gaz nesillerinin (d) dönüşümü: C - organik maddedeki karbon içeriği; H - hidrojen, B - bitümoid; ?Н - petrol üretimi; ?CH4 -- metan üretimi; Vn - petrol üretim hızı; VM-- metan üretim hızı

Bitümlü maddelerin ve yüksek moleküler yağ hidrokarbonlarının konsantrasyonu neredeyse artmaz. Organik maddede hala düşük kaynama noktalı hidrokarbonlar yoktur. Organik maddenin gaz fazının bileşimine, bu aşamada önemsiz bir metan içeriği ve homologları ile oluşan karbondioksit hakimdir.

Bu aşamada organik maddenin moleküler yapısı henüz önemli bir tahribat yaşamaz, 400-600 milyon yıla kadar sürecin hiçbir süresinde aktif yağ oluşumu gerçekleşmez. 50-70°C'ye kadar olan sıcaklıklarda (muhtemelen 90°C'ye kadar), organik maddenin moleküler yapısının yıkım reaksiyonları için aktivasyon eşiğine henüz ulaşılmamıştır ve herhangi bir en uzun jeolojik zaman bunu telafi edemez. sıcaklık eksikliği. Daha derin bir bölgede (90–100–150°C'ye kadar sıcaklıklarda 2,5–3 km'ye kadar), sapropelik organik maddenin termal dönüşüm sürecinin yönü temel olarak değişir. Kerojendeki karbon içeriğindeki hafif bir değişiklikle, hidrojen içeriği gözle görülür şekilde azalır; yüksek moleküler ağırlıklı petrol hidrokarbonları (C15-C45) dahil olmak üzere bir bütün olarak kloroform bitumoid konsantrasyonu, hızlı ve önemli ölçüde artar ve maksimuma ulaşır; benzin fraksiyonlarının (С6-С14) düşük kaynama noktalı hidrokarbonları oluşur ve maksimum konsantrasyona ulaşır. Organik maddenin gaz fazının bileşiminde metan homologlarının konsantrasyonu maksimuma ulaşır (C2 - C5); CH4 içeriği hala önemsizdir.

Bu aşama, bir bütün olarak bitümoidin baskın kısmının ve petrol hidrokarbonlarının hızlı oluşumunun jeolojik anlamda, N. B. Vassoevich tarafından petrol oluşumunun ana aşaması (MAP) olarak adlandırıldı. 150--160°C'ye kadar olan sıcaklık kuşağında, petrol oluşumunun ana aşaması, 10-20 milyon yıllık "genç" tortullarda ve hatta çok daha eski tortullarda bile tam olarak gerçekleşmeyi başarmıştır. . Görülebileceği gibi, jeolojik zaman ölçeğinde doğal koşullar altında bitümoid ve petrol hidrokarbonlarının oluşumu ile kerojenin moleküler yapısının oldukça aktif bir şekilde yok edilmesi işlemi, laboratuvar koşullarında olduğundan 2–2,5 kat daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. görünüşe göre, birkaç milyon yıldan fazla olmayan bir zaman dilimi.

Kızılötesi spektrometri verilerine göre, yıkımdan sonra kerojenin moleküler yapısı, önce karboksilik asitlerin, ketonların ve aldehitlerin işlevleriyle ve daha sonra - CH2 gruplarıyla uzun zincirli yapılarla önemli miktarda lipit bileşeninin kaybı ile karakterize edilir. . Kerojenin kalıntı kısmının aromatizasyonu ve poli-yoğunlaşması, elementel bileşim ve moleküler yapı açısından "sapropel" görünümünü kaybeder ve neredeyse hidrojence fakir hümik organik maddeden farklı değildir.

HFP'nin geliştirilmesi sırasında büyük miktarlarda oluşan çözünür bitümlü bileşenler (başlangıçtaki kerojen kütlesinin %30'undan fazlası), %80-82 karbon (C) içeriği, hidrojen (H) %9.5-11, yani. , bileşim olarak sapropel şeylinin termal bozunması sırasında oluşan bitüme benzerler (C 81--82.5, H 9.1--9.5%). Oluşan bitümün yarısından fazlası (%60-80'e kadar) reçineler ve asfaltenlerle, %20-40'a kadar hidrokarbonlarla temsil edilir - n-alkanların payının %10-30'a kadar olduğu hidrokarbonlar ve izoalkanlar ve siklanların payı - %20-60'a kadar ve arenler - %20-50'ye kadar. Düşük kaynama noktalı hidrokarbonların bileşiminde önemli bir oran siklana aittir (siklopentanlar baskındır); n-alkanlar ve arenlerin payı küçüktür. Derinlik ve artan sıcaklıkla, n-alkanlar, arenler ve sikloheksanların oranı belirgin şekilde artarken siklopentanların oranı azalır. Bu zonda gençlerden yaşlılara doğru alkan oranında bir artış ve siklanda ve arende bir azalma izlenebilir. Alkanlar arasında bazen önemli bir oran (%50'ye kadar) izoalkanlardır.

Petrol pompalama tesisinde oluşan asfalt-reçineli maddeler ve petrol hidrokarbonlarının karışımı, A.F. Dobryansky tarafından sapropelik maddenin yağa dönüştürülmesinde bir ara aşama olarak kabul edilen asfaltlara elementel ve grup bileşimi bakımından benzerdir. Doğal verilere göre sabitlenen petrol oluşumu resmi, bu görüşlere tam olarak uyuyor gibi görünüyor. Bununla birlikte, petrol oluşum sürecinin daha sonraki seyri, A.F. Dobryansky'nin varsaydığından farklı bir şekilde gelişir.

Düşük kaynama noktalı olanlar da dahil olmak üzere çok miktarda asfalt reçineli madde ve petrol hidrokarbonlarının yanı sıra katı kerojenden gazların (C1, C2 - C5, CO2, H2S, N2) oluşumuna, hacimde çoklu bir artış eşlik eder. Sonuç olarak, bitişik gözenekli suya doymuş kumtaşlarındaki normal hidrostatik basınçtan 20-30 MPa daha yüksek olan, yük altında sıkıştırılmış üstteki tortularda anormal derecede yüksek basınçlar ortaya çıkar. Kritik basınca ulaşıldığında, mikro çatlakların oluşması ve sıkıştırılmış petrol ve gaz hidrokarbonların, birikimleri sırasında yağ birikimlerinin oluştuğu suya doymuş kumtaşlarına salınmasıyla periyodik olarak killi kayaların sıvı kırılması meydana gelir.

Kerojen içindeki bitümlü maddelerin ve hidrokarbonların konsantrasyonunda hızlı bir artış, derin bölgede 2,5-3 km'ye kadar kaydedilir, çünkü üretim hızları, derinlik ve sıcaklıkla katlanarak artar, hidrokarbon göç oranını aşar. killi kayalar. İlk lipit materyalinin konsantrasyonu azaldıkça, hidrokarbonların üretim hızı önemli ölçüde azalır ve göç hızı artar, zaten hidrokarbonların oluşum hızını aşar, bu da önce büyümenin durmasına ve ardından hızlı bir artışa yol açar. 2, 5--3 km'den daha derin organik maddedeki bitüm ve petrol hidrokarbonlarının konsantrasyonundaki düşüş (bkz. Şekil 1.1).

Bitüm miktarındaki hızlı düşüşün bir başka nedeni, hidrokarbonların ana kısmının göç kaybından sonra sıcaklığın daha da artmasından sonra reçinelerin ve asfaltenlerin fiziksel özelliklerinde ve faz durumundaki bir değişikliktir. Asfalt reçinesi bileşenlerinin önemli bir kısmı, düşük kaynama noktalı petrol hidrokarbonları ve gazlarının oluşumu ile termal bozulmaya uğrar, tekrar çözünmez bir duruma geçerek çözünmeyen kerojenin bileşimine girer. Az miktarda kalan bitumoid, esas olarak, artan derinlik ve sıcaklık ile alkanların ve arenlerin miktarının arttığı ve siklanların miktarının azaldığı hidrokarbonlarla temsil edilir.

Hidrokarbonların kil kaynaklı kayalardan bitişik gözenekli suya doymuş kumtaşları katmanlarına göçü sırasında, sonuçta ortaya çıkan asfalt-reçineli maddeler, petrol ve gaz hidrokarbonları karışımının kromatografik bir ayrımı meydana gelir. Oluşan bitümlü maddelerle kil tabakası doğal bir kromatografik kolondur. Rolü en hareketli gaz ve düşük kaynama noktalı petrol hidrokarbonları tarafından oynanan kumtaşına doğru daha fazla eluent ne kadar fazla geçerse, bileşenlerin ayrılması o kadar eksiksiz olur, asfalt-reçineli maddeler ve hidrokarbonların birincil karışımı ile karakterize edilir. Kum toplayıcıya, reçine ve asfalten içeriği, normal yağda olduğu gibi %5–10'u aşmayan bir petrol hidrokarbon karışımı taşınır. Bu, özünde, zaten gerçek petroldür.

S. G. Neruchev tarafından kurulan petrol pompalama aşamasının sonunda, bitümoidin kromatografik olarak ayrılmasıyla birlikte kerojendeki bitümoid ve hidrokarbonların konsantrasyonlarındaki önemli düşüş, petrolün rezervuarlara göç ettiği petrol kaynağı birikintilerinin nesnel bir teşhis işareti olarak hizmet eder. jeolojik geçmişte. Bu değişikliklerin kantitatif analizi, oluşan ve göç eden petrolün kütlesini ve yataklardaki muhtemel rezervlerini belirlemeyi mümkün kılar.

Sapropelik organik maddenin termal dönüşümünün ve elde edilen deneysel verilere dayanan petrol hidrokarbonlarının göç süreçlerinin denge hesaplamaları, teorik bir kantitatif petrol oluşumu modeli oluşturmayı mümkün kılmıştır (bkz. Şekil 1.1). Petrol oluşumunun ana aşaması aşağıdakilerle karakterize edilir: azami hız petrol hidrokarbonlarının üretimi, genellikle 80-90 ila 150--160°C arasındaki sıcaklıklarda 2-3 km derinlik aralığında. Düşük jeotermal gradyan, derinlikle sıcaklıkta yavaş bir artış ile HPF, yaklaşık 6-8 km'ye kadar daha derin bir bölgede gerçekleştirilir. Oluşan bitümlü maddelerin ve petrol hidrokarbonlarının toplam miktarı %30'u aşıyor ve gözenekli rezervuarlara göç eden petrol miktarı, başlangıçtaki sapropelik organik madde kütlesinin %20'sine ulaşıyor.

Kil kaynaklı kayalardan suya doymuş gözenekli oluşumlara gerçekleştirilen petrolün yüzdürülmesi, kademeli olarak oluşumların en yüksek kısımlarında (antiklinal yapılar üzerinde) birikimlerinin (birikimlerinin) oluşumuna yol açar. Petrol oluşumu süreci ve tortularının oluşumu burada sona ermektedir. Artan kerojende artan sıcaklıkla kaynak tortularının daha fazla daldırılmasıyla, karbon içeriğinde önemli bir artış (%95--97'ye kadar) ve hidrojende bir düşüş (%0.5--1'e kadar) gözlenir. Metamorfoz yapan kerojende gözle görülür bir kütle kaybı var. Ampirik verilere göre, 3-6 km'lik derin bölgede (200–260 ° C'ye kadar sıcaklıklarda), organik maddenin bileşimindeki metan ve petrol hidrokarbonlarının oranı birkaç on kat artar. Maksimuma hızlı bir artış ve ardından organik maddedeki CH4 içeriğinde bir azalma kaydedilir. Teorik denge hesaplamalarına göre, bu aşamada, ana gaz oluşumunun (HPG) adını aldığı için ilk organik madde kütlesinin% 12'sine kadar metan ana kısmı oluşur. Bu derin tortul kayaç bölgesinde önemli miktarda metan oluşumu, miktarın azalmasını ve daha sonra, önce gaz kondensatı ve ardından kuru metan gazı birikintileri ile değiştirilen artan petrol yatakları derinliği ile tamamen ortadan kaybolmasını belirler. . Bu zondaki kalıntı sapropelik organik madde, grafit kristalin karbon kafesinin oluşumu ile yoğun metamorfizasyona uğrar.

HPF'nin oluşum bölgesi, 820-840 kg/m3 yoğunluğa sahip yağlar ile karakterize edilir, 200°C'ye kadar olan fraksiyonların verimi yaklaşık %25-30, alkan içeriği %25-40, siklanlar 30- %50 ve arenes %10-30. Yağlardaki gençlerden yaşlılara doğru, hafif fraksiyonların veriminde bir artış, siklan içeriğinde bir azalma ile alkan ve aren oranında bir artış gözlenir.

GFP bölgesinin altındaki ana kayaçlarla birlikte daha yüksek sıcaklık bölgelerine dalan petrol daha hafif hale gelir ve düşük kaynama noktalı hidrokarbonlar bakımından zenginleşir; hidrokarbonlarda, alkanların ve daha az ölçüde de, siklanın konsantrasyonunda gözle görülür bir düşüşle, arenlerin oranı artar.

Yüzeye yaklaştığında, yağ hafif kısımlarını kaybeder, ağırlaşır ve oksitlenir. Yataklarda gelişen mikrobiyolojik oksidasyon süreçleri, yağın bozulmasına neden olur. Önemli ölçüde artan yoğunluk, düşük benzin fraksiyon içeriği, yüksek asfalt reçineli madde içeriği, neredeyse tamamen n-alkan kaybı ve siklanların baskınlığı, bu tür hipergenetik olarak değiştirilmiş yağların belirtileridir.

1.4 Hidrokarbon ağlarının ana sınıflarının oluşumu

Petrol, organik maddenin jeokimyasal tarihinin çeşitli aşamalarında oluşan hidrokarbonları içerir. Hidrokarbonların ilk kaynağı, organizmaların canlı maddesindeki biyosentezleridir. Petrol hidrokarbonlarının ikinci kaynağı, tortu diyajenezi aşamasında meydana gelen orijinal organik maddenin mikrobiyal işlenmesi sürecidir. Prosesin yönü, biyomoleküllerin tortudaki mikrobiyal enzimatik yıkıma karşı farklı dirençleri ve jeokimyasal çevre koşulları (Eh, pH) ile belirlenir. Organizmaların ölü maddesinin biyomolekülleri, kısmen hidrokarbonların oluşumuyla, belirli koşullar altında daha kararlı bileşiklere tortuda dönüştürülür. Alkoller ve aldehitler hidrokarbonlara dönüşebilir; döngüsel terpenoidlerin siklana ve arene dönüştürülmesi mümkündür. Üçüncüsü ve şimdi anlaşıldığı üzere, ana hidrokarbon kaynağı, petrolün ana fazının tezahürü sırasında 90–160 °C'de termal (veya termal katalitik) yıkımı sırasında esas olarak lipid bileşenlerinden organik madde oluşumudur. oluşum.

Petrol hidrokarbonlarının bileşimi bir dizi faktörden etkilenir:

Sedimentlerin ilk organik maddesinin özellikleri;

Sedimentlerde organik maddenin dönüşümü sırasında jeokimyasal koşullar (Eh, pH);

Orijinal yağın yüksek sıcaklıklar bölgesinde organik madde için katagenetik (termal) dönüşüm derecesi;

Tortu oluşumu sırasında ve uzun jeolojik süre boyunca varlıkları sırasında petrolde ikincil değişiklikler (göç sürecinde hidrokarbonların fiziksel farklılaşması, yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalma, tortulardaki oksidatif süreçler, vb.).

Belirli bir yağın hidrokarbonlarının bileşimi, birçok faktörün etkisi altında oluşur ve ana olanı onlardan izole etmek her zaman kolay değildir.

Alkanlar. Yüksek moleküler yağlı n-alkanlar için üç ana oluşum kaynağı mümkündür: canlı organizmalarda sentezlenen n-alkanlar; canlı maddenin mumlarının bir parçası olan yüksek moleküler ağırlıklı alifatik monohidrik alkoller ve daha yüksek monobazik doymuş yağ asitleri.

Bitkisel veya hayvansal yağların sabunlaşmayan kısmı genellikle yüzde onda biridir ve hidrokarbonlar ve alkollerden oluşur. Yapı ve köken açısından, bu hidrokarbonlar, bir safsızlık olarak eşlik ettikleri karşılık gelen yağ asitleri ile ilişkili görünmektedir. Bazıları k-alkanlara, diğerleri izoprenoidlere aittir.

Canlı maddede, tek sayıda karbon atomuna sahip n-alkanlar CH3(CH2)nCH3 yaygındır. Biyosentetik kökenli yüksek moleküler ağırlıklı n-şeritlerinden bazıları, tortuların ilk organik maddesinden doğrudan petrol tarafından miras alınır. İlk organik maddeye bağlı olarak, bazı özellikleri vardır. Kemosentetik bakterilerde, n-alkanlar C12-C31, yaklaşık olarak aynı sayıda çift ve tek karbon atomu ile bulunur; fotosentetik bakterilerde - n-alkanlar C14 - C29. Mavi-yeşil alglerde n-alkanlar C15 - C20 vardır ve bunların %80'den fazlası hidrokarbonlar C17 ve daha yüksek moleküler ağırlıklıdır; katsayı tek -- 1-5 içinde. Daha yüksek bitkiler, kütle oranı tek ila çift hidrokarbonların kütle oranı 10'dan fazla olan, C25, C27 ve C29'un baskın olduğu daha yüksek moleküler ağırlıklı n-alkanlar - C23 - C35 ile karakterize edilir. denizel planktonojenik organik madde oluşumu veya daha yüksek karasal bitki örtüsü kalıntılarının önemli bir rol oynadığı kerojenden. Tortu diyajenezi aşamasında yağ asitleri, alkoller ve aldehitlerin enzimatik biyokimyasal dönüşümü sırasında belirli bir miktarda n-alkan oluşur. Bununla birlikte, esas olarak şemaya göre daha yüksek monobazik doymuş yağ asitlerinin dekarboksilasyonu nedeniyle, yağ oluşumunun ana aşamasının tezahürü sırasında yüksek bir sıcaklıkta (100--150 ° C) çok daha fazla sayıda oluşur:

R--COOH --> CO2 + .RH.

Ortaya çıkan hidrokarbon, orijinal asitten bir karbon atomu daha az içerir. Ve "çift" yağ asitleri (örneğin, oleik C18H34O2, stearik C18H36O2) esas olarak canlı maddede dağıldığından, sonuçta ortaya çıkan n-alkanlarda, bu durumda C17H36'da "tek" hidrokarbonlar baskındır.

n-alkanların oluşumu için bir başka önemli mekanizma, yüksek yağ asitlerinin karbon zincirinin iki katına çıkması ve ardından hidrokarbonlara indirgenmesi ile alifatik ketonlara dönüştürülmesi ile ilişkilidir. A. I. Bogomolov, örneğin, stearon ve palmitonun n-pentatriacontane (C35H72) ve gentriacontane (C31H64) dönüşümünün reaksiyonunu şemaya göre gerçekleştirdi:

С17Н35--СО-- С17Н35 + 4[Н] ----> С17Н35--CH2-- С17Н35, --Н2О

bir katalizör olarak kilin mevcudiyetinde, harici bir hidrojen kaynağı olmadan, sadece reaktanlar sisteminde mevcut olan hidrojenin yeniden dağıtılma reaksiyonlarının bir sonucu olarak. 200°С'de n-alkanların verimi yaklaşık %30 ve n-gentriacontanın verimi %27 idi.

n-alkanların oluşum kaynakları ayrıca alkoller, doymamış yağ asitleri ve muhtemelen amino asitler olabilir.

Dallanmış alkanların kaynaklarından biri biyosentetik hidrokarbonlardır; bunların arasında 2-metilalkanlar CH3CH(CH2)nCH3 ve 3-metilalkanlar CH3CH2CH(CH2)nCH3 canlı maddede geniş çapta dağılmıştır.

tek sayıda karbon atomunun baskınlığı ile. Lipidlerin yoğun termal bozunması sırasında yağ oluşumunun ana fazının tezahürü sırasında önemli miktarda dallı alkan oluşur. Bu reaksiyonlar hem doymuş hem de doymamış hidrokarbonlar üretir. A. I. Bogomolov'a göre elde edilen alkanlar, katalitik etki altında bir dizi dönüşüme uğrayarak dallı alkanlara yol açar. Steroid hidrokarbonlardan alkil radikallerinin soyutlanmasının bir sonucu olarak da oluşturulabilirler.

Belirli bir dallı alkan grubu, düzenli bir metil grubu değişimine sahip yağların karakteristik özelliği olan C10-C40 hidrokarbonlardır - sözde izoprenoid alkanlar (izoprenanlar). Bir dereceye kadar, kaynakları doğrudan canlı maddenin esansiyel yağlarında bulunan biyosentetik izoprenoid hidrokarbonlardır, ancak esas olarak izoprenoid yapıya sahip oksijen türevleridir: alkoller, aldehitler, ketonlar, esterler, karboksilik asitler, bunların moleküler yapısının bir parçasıdır. kayaların organik maddesi.

İzoprenoid yapı, alifatik olanlar da dahil olmak üzere tüm terpen bileşiklerinin temelini oluşturur. Aslında terpenler, iki izoprenoid birimi içeren C10H16 bileşiminin bileşikleridir; üç bağlantının kombinasyonu seski-terpenler için tipiktir; diterpenler dört izoprenoid birimden yapılmıştır. Canlı maddede bulunan alifatik monoterpenler esas olarak mirsen ve okimene ile temsil edilir,

ancak daha sık olarak doğada, monoterpenlerin oksijen içeren türevleri bulunur, örneğin, dehidrasyon üzerine karşılık gelen izoprenoid hidrokarbonun oluşturulabildiği alkol geraniol. Diterpenler, canlı organizmaların özelliği olan birçok bileşiği içerir. Alifatik diterpenler, tüm yeşil bitkilerin klorofilinin bir parçası olan doymamış fitol alkolden (C2oH39OH) oluşan fitan (C20H42) ve yapışkan madde (C19H40) gibi yağın özelliği olan izoalkanları içerir.

İzoalkan pristan ayrıca birçok deniz hayvanının vücudunda doğrudan bulunur.

İzoalkan oluşumunun ilk aşamasının fitadien oluşumu ile fitolün dehidrasyonu olduğu varsayılmaktadır. Daha sonra, hidrojenin orantısızlaşması ve dienin doyması üzerine fitan oluşur. Aynı zamanda, karbon zincirinin yok edilmesi ve daha az sayıda karbon atomuna sahip izoprenoid hidrokarbonların oluşumu ile ilişkili başka reaksiyonlar meydana gelir.

Sikloalkanlar. Sikloalkanlar (naftenler), ilk olarak VV Markovnikov tarafından yağda keşfedilen, doğal yağların çok karakteristik bir hidrokarbon sınıfıdır. Yağdaki içerikleri %25 ile %75 arasında değişmektedir.

Monosiklik limonen, a-pinen, kamfen gibi canlı maddenin bazı biyosentetik hidrokarbonları, β-karoten gibi polisiklik hidrokarbonlar, yağda küçük bir ölçüde doğrudan bir sikloalkan kaynağı olabilir:

Bununla birlikte, yağdaki sikloalkanların daha önemli bir kaynağı, alkollerin işlevleriyle çeşitli siklik terpenlerin (monoterpenler (CloH16), seskiterpenler (C15H24), diterpenler (C20H32), triterpenler (C3H48) ve tetraterpenlerin (C40H64)) oksijen içeren türevleridir. , organizmaların canlı maddelerinde yaygın olan ketonlar ve asitler.

Bunlardan sikloalkanların oluşumu, canlı maddenin orijinal terpenoidlerinin temel moleküler yapısının neredeyse tamamen korunmasıyla, fonksiyonel oksijen gruplarının kaybı ve hidrojen orantısızlık reaksiyonlarının bir sonucu olarak meydana geldi. Bu işlemler sonucunda oluşan steranlar ve hopanlar gibi çeşitli sikloalkanlar, petrolün organik kökenini gösteren "kimyasal fosiller" veya "biyobelirteçler" düşünüldüğünde zaten bahsedilmiştir.

Örneğin, siklik alkol kolesterolünden hidrokarbon kolestan oluşur:

Diğer siklanlar - steroller ve triterpenler (C27 - C35), canlı maddede serbest formda veya yağ asidi esterleri formunda bulunan steroidlerden aynı şemaya göre oluşturulmuştur.

Bir başka, daha önemli sikloalkan oluşumu kaynağı, doymuş siklik hidrokarbonların oluşumu ile doymamış yağ asitlerinin dehidrasyon siklizasyonu ile ilişkilidir.

Daha sonraki dönüşümler sırasında oluşan sikloalkenlerden naftenik ve naftenik-aromatik hidrokarbonlar elde edilir.

Sikloalkanların oluşumu için böyle bir mekanizmanın olasılığı, Al Bogomolov tarafından, oleik asidin bir alüminosilikat katalizörü ile 200°C'ye ısıtılmasıyla deneysel olarak incelenmiştir. Aynı zamanda, alifatik, alisiklik ve aromatik olmak üzere çeşitli sınıflardan C5'ten C40'a hidrokarbonlar elde edildi. Oluşan sikloalkanlar arasında, sıradan doğal yağlarda olduğu gibi, beş ve altı üyeli halkalı ve köprülü tip izomerler hakimdir. Bi- ve trisiklik sikloalkanlar da bulunmuştur.

Arenalar. Canlı organizmalar için aromatik yapılar tipik değildir, yağlarda ise aromatik hidrokarbonların içeriği 10-20 ve bazen% 35'e kadardır.

Canlı maddelerde aromatik yapılar ligninde (hidroksifenilpropan türevleri), bazı amino asitlerde ve hidrokinonlarda (E, K vitaminleri) ayrı aromatik halkalar şeklinde bulunur. Organizmaların ilk petrol maddesindeki payları çok küçüktür, bu nedenle sedimanların, kayaların ve yağların sapropelik organik maddesindeki arenlerin oluşumu, esas olarak diyajenez aşamalarında tortularda meydana gelen organik maddenin ikincil dönüşüm süreçleri ile ilişkilendirilmelidir. ve özellikle yüksek sıcaklık bölgesinde katagenez.

Arenler, karotenoidler gibi polien bileşiklerinin steroid bileşiklerinden, benzokinonlardan ve ayrıca yapısında aromatik çekirdeklerin bulunduğu hidrokinonlardan ve naftakinonlardan dönüştürülmesi nedeniyle taze çamurdaki organizmaların ölümünden hemen sonra kısmen oluşur:

A. I. Bogomolov'un doymamış yağ asitlerinin termal katalizi ve sapropel şistlerin organik maddesinin 200 ° C'de termal ayrışması üzerine yaptığı deneylerde, % 15 ila 40 arasında değişen bir hidrokarbon karışımının oluşumu kaydedildi. ve doğal yağların karakteristiği olan her türlü aren yapısı ile temsil edildiler.

Doymamış yağ asitleri, katalizör olarak kilin mevcudiyetinde dönüştürüldüğünde, önce doymuş beş üyeli ve altı üyeli ketonlar ve yoğunlaşmamış naftenler oluşur. Doymuş siklik ketonların daha fazla dönüştürülmesi, örneğin aşağıdaki gibi sikloheksanon için dehidrasyon yoğunlaştırma reaksiyonu ile ilerler:

Bu, naftenik-aromatik yapının hibrit bir hidrokarbonu olan dodekahidrotrifenilen üretir.

Dikkate alınan malzemeler, doğal yağlarda tüm ana hidrokarbon sınıflarının oluşumunun kısmen canlı maddedeki hidrokarbon biyosentez sürecinden, ancak esas olarak tortul kayaçların biyojenik sapropelik organik maddesinin lipit malzemesinin termal veya termokatalitik dönüşümünden kaynaklandığını göstermektedir. petrol oluşumunun ana aşamasının tezahürü sırasında katagenez bölgesinde.

Benzer Belgeler

"Petrol Kimyası" disiplininin amacı. Organik maddelerin kimyası ve fiziğinin gelişimi ve ana yönleri. Petrol hidrokarbon gruplarının özellikleri. Sedimanter kayaçlarda dağılmış organik maddeden petrolün organik kökeni hipotezi.

özet, eklendi 10/06/2011


Damıtma sırasında yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin özellikleri, üretimi, bileşimi ve fraksiyon türleri. Petrol arıtmanın özellikleri, katalitik kırma ve koklaştırmanın özü. Petrol rafinerilerinin petrol kullanımı ve çevre sorunları.

sunum, eklendi 05/16/2013


Genel bilgi yağ hakkında: fiziksel özellikler, elementel ve kimyasal bileşim, ekstraksiyon ve nakliye. Uygulama ve ekonomik önem sıvı yağ. Petrol hidrokarbonlarının kökeni. Biyojenik ve abiyojenik kökenli. Yağ oluşumunun ana süreçleri.

özet, 25.02.2016 eklendi


Petrol rafinerisinin görevleri ve amaçları. Petrol rafinerisinin yakıt, fuel-oil ve petrokimyasal çeşitleri. İşleme için yağın hazırlanması, birincil damıtılması. Yağ geri dönüşüm yöntemleri. Petrol ürünlerinin saflaştırılması. Petrol arıtma ürünleri.

dönem ödevi, eklendi 05/10/2012


Yağın elementel ve fraksiyonel bileşimi. Bileşenlerin kısa açıklaması: alkanlar, sikloalkanlar, aromatik hidrokarbonlar, oksijen, kükürt ve katran-asfalten bileşikleri. Gelişmiş yağ arıtma, termal ve katalitik kırma.

dönem ödevi, eklendi 03/11/2011


Yağın bileşimi ve yapısı. Fiziksel ve kimyasal özellikleri. Hidrokarbon olmayan bileşiklerin karakterizasyonu. Hesaplama özısı sıvı yağ. Porfirinler, nitrojen içeren özel organik bileşiklerdir. Yağ sınıflandırma yöntemleri.

sunum, 05/04/2014 eklendi


Petrol rezervleri ve tüketimi hakkında genel bilgiler. Kimyasal bileşim sıvı yağ. Yakıt ve yağ üretmek için yağ arıtma yöntemleri. Polar solventlerle seçici temizlik. Petrol ürünlerinden yüksek moleküler ağırlıklı parafin hidrokarbonların uzaklaştırılması.

özet, 21/10/2012 eklendi


Katalizörlerin ana fonksiyonları, özellikleri ve çalışma prensibinin incelenmesi. Petrol ve gaz işlemede katalizörlerin değeri. Petrol arıtmanın ana aşamaları, katalizör kullanımının özellikleri. Petrol rafinerisi için katı katalizörlerin hazırlanmasının temelleri.

özet, eklendi 05/10/2010


İyon kromatografi yönteminin temelleri. Yağda bulunan tuzların aşındırıcı etkisi. Yağın tuzdan arındırılması ve dehidrasyonu. Potansiyometrik titrasyon. Potansiyometrik ve iyonokromatografik yöntemlerin özelliklerinin karşılaştırmalı analizi.

dönem ödevi, eklendi 06/06/2017


Petrol üretimi kavramı, bileşimi ve temel yöntemleri. Yağdaki başlıca tuz kaynakları. Yakıttaki tuz miktarını belirlemek için kondüktometrik yöntem. Spektral analiz yöntemi. Yağdaki tuzluluğu ölçmek için dielkometrik ve radyoizotop yöntemleri.