Парафиновые углеводо- роды – алканы СnН2n+2 – составляют значительную часть групповых компонентов нефтей и природных газов всех месторождений. Общее содержание их в нефтях составляет 25…35 % мас. (не считая раство- ренных газов) и только в некоторых парафиновых нефтях, например типа Мангышлакской, Озек-Суатской, достигает до 40…50 % мас. Наи- более широко представлены в нефтях алканы нормального строения и изоалканы преимущественно монометилзамещенные с различным положением метильной группы в цепи. С повышением молекулярной массы фракций нефти содержание в них алканов уменьшается. Попут- ные нефтяные и природные газы практически полностью, а прямогон- ные бензины чаще всего на 60…70 % состоят из алканов. В масляных фракциях их содержание снижается до 5…20 % мас. Газообразные алканы. Алканы С1–С4: метан, этан, пропан, бутан и изобутан, а также 2,2-диметилпропан при нормальных условиях на- ходятся в газообразном состоянии. Все они входят в состав природных, газоконденсатных и нефтяных попутных газов. Природные газы добывают с чисто газовых месторождений. Они состоят в основном из метана (93…99 % мас.) с небольшой примесью его гомологов, неуглеводородных компонентов: сероводорода, диоксида углерода, азота и редких газов (Не, Аr и др.). Газы газоконденсатных ме- сторождений и нефтяные попутные газы отличаются от чисто газовых тем, что метану в них сопутствуют в значительных концентрациях его газообразные гомологи С2–С4 и выше. Поэтому они получили назва- ние жирных газов. Из них получают легкий газовый бензин, который 22 является добавкой к товарным бензинам, а также сжатые жидкие газы в качестве горючего. Этан, пропан и бутаны после разделения служат сырьем для нефтехимии. Жидкие алканы. Алканы от С5 до С15 в обычных условиях пред- ставляют собой жидкости, входящие в состав бензиновых (С5–С10) и керосиновых (С11–С15) фракций нефтей. Исследованиями установле- но, что жидкие алканы С5–С9 имеют в основном нормальное или слабо- разветвленное строение. Исключением из этого правила являются анас- тасиевская нефть Краснодарского края и нефть морского месторож- дения Нефтяные Камни, в которых содержатся сильноразветвленные изопарафины. Исключительный теоретический интерес представляет открытие в 60-х гг. в составе некоторых нефтей изоалканов со строго регулярным расположением метильных заместителей вдоль углерод- ной цепи в положениях 2, 6, 10, 14 и 18. Такое строение скелета соот- ветствует регулярной цепи гидрированных аналогов полиизопрена – продукта полимеризации изопрена, поэтому они получили название изопреноидных углеводородов нефти. Обнаружение изопреноидных алканов в нефтях, наиболее вероятным источником образования ко- торых могут служить природные полиизопренолы, содержащиеся в хлорофилле растений, считается веским аргументом в пользу теории органического генезиса нефтей. Твердые алканы. Алканы С16 и выше при нормальных условиях – твердые вещества, входящие в состав нефтяных парафинов и церезинов. Они присутствуют во всех нефтях, чаще в небольших количествах (до 5 % мас.), в растворенном или взвешенном кристаллическом состоя- нии. В парафинистых и высокопарафинистых нефтях их содержание повышается до 10…20 % мас. Таковыми являются нефти озексуатская, жетыбайская и узеньская полуострова Мангышлак, грозненская пара- финистая и др. Нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно алканов разной молекулярной массы, характеризуются пластинчатой или ленточной структурой кристаллов. При перегонке мазута в масля- ные фракции попадают твердые алканы С18–С35 с молекулярной массой 250…500. В гудронах концентрируются более высокоплавкие алканы С36–С55 – церезины, отличающиеся от парафинов мелкокристалли- ческой структурой, более высокой молекулярной массой (500..700) и температурой плавления (65…88 °С вместо 45…54 у парафинов). Ис- следованиями установлено, что твердые парафины состоят преимуще- ственно из алканов нормального строения, а церезины – в основном из циклоалканов и аренов с длинными алкильными цепями нормального 23 и изостроения. Церезины входят также в состав природного горючего минерала – озокерита. Парафины и церезины являются нежелательными компонентами в составе масляных фракций нефти, поскольку повышают температуры их застывания. Они находят разнообразное техническое применение во многих отраслях промышленности: электро- и радиотехнической, бу- мажной, спичечной, кожевенной, парфюмерной, химической и др. Они применяются также в производстве пластичных смазок, изготовлении свечей и т. д. Особо важная современная область применения – как неф- техимическое сырье для производства синтетических жирных кислот, спиртов, поверхностно-активных веществ, деэмульгаторов, стиральных порошков и т. д.
|