Класифікація нафт за хімічним складом

Класифіка́ція на́фт за хімі́чним скла́дом (рос. классификация нефтей по химическому составу; англ. chemical classification of oils; нім. Erdölklassifikation f nach dem chemischen Anteil m) — розподіл нафт на основі переважання вмісту в нафті будь-якого одного чи декількох класів вуглеводнів.

Розрізняють нафти:

  • парафінові,
  • парафіно-нафтенові,
  • нафтенові,
  • парафіно-нафтено-ароматичні,
  • нафтено-ароматичні,
  • ароматичні.

У парафінових нафтах усі фракції містять значну кількість алканів: бензинових — не менше 50 %, масляних — 20 % і більше.

У парафіно-нафтенових нафтах містяться поряд з алканами у проміжних кількостях циклоалкани, вміст аренів невеликий. Як і в чисто парафінових, у нафтах цієї групи мало смол і асфальтенів.

Для нафтенових нафт характерний високий (до 60 % і більше) вміст циклоалканів у всіх фракціях; алканів у цих нафтах мало, смоли і асфальтени є також в обмеженій кількості.

У парафіно-нафтено-ароматичних нафтах вуглеводні усіх трьох класів містяться приблизно в однакових кількостях, твердих парафінів мало (не більше 1,5 %), а кількість смол і асфальтенів сягає 10 %.

Нафтено-ароматичні нафти характеризуються переважним вмістом циклоалканів і аренів, особливо у важких фракціях. Алкани є тільки в легких фракціях, причому в невеликій кількості. Вміст твердого парафіну в нафті не перевищує 0,3 %, а смол і асфальтенів — 15 — 20 %.

Ароматичні нафти характеризуються високою густиною; у всіх фракціях цих нафт міститься багато аренів.

Хімічна класифікація нафт

За хімічною класифікацією нафт, яка запропонована Гірничим бюро США і в основу котрої покладено зв'язок між густиною і вуглеводневим складом нафт, виділяють три типи нафт за характерними фракціями і сім класів).

Норми для класифікації нафт, запропоновані Гірничим бюро США
Фракція Відносна густина
парафінової основи проміжної основи нафтенової основи
250-275ºС (за атмосферного тиску) <0,8251 0,8251-0,8597 >0,8597
275-300ºС (за 5,3 кПа) <0,8762 0,8762-0,9334 >0,9334
Хімічна класифікація нафт, запропонована Гірничим бюро США
Номер класу Назва класу Основа легкої частини нафти Основа важкої частини нафти
1 Парафіновий Парафінова Парафінова
2 Парафіно-проміжний -// - Проміжна
3 Проміжно-парафіновий Проміжна Парафінова
4 Проміжний -// - Проміжна
5 Проміжно-нафтеновий -// - Нафтенова
6 Нафтено-проміжний Нафтенова Проміжна
7 Нафтеновий -// - Нафтенова

За хімічною класифікацією нафт, яка запропонована інститутом ГрозНИИ і в основу якої покладено переважний вміст у нафті одного чи кількох класів вуглеводнів, виділяють п'ять типів нафт: парафіновий (метановий); парафіно-нафтеновий; нафтеновий; парафіно-нафтено-ароматичний; нафтено-ароматичний; ароматичний.

У парафінових нафтах усі фракції містять значну кількість алканів: бензинові — не менше 50%, оливні — 20% і більше. У парафіно-нафтенових нафтах містяться поряд із алканами в значних кількостяхциклоалкани, вміст аренів невеликий. Для нафтенових нафт характерним є високий (до 60% і більше) вміст циклоалканів у всіх фракціях; алканів у цих нафтах мало, як і смол та асфальтенів. У парафіно-нафтено-ароматичних нафтах вуглеводні всіх трьох класів містяться приблизно в рівних кількостях, твердих парафінів мало (не більше 1,5%), а кількість смол та асфальтенів сягає 10%. Нафтено-ароматичні нафти характеризуються переважним вмістом циклоалканів і аренів, особливо у важких фракціях, алкани є тільки в легких фракціях, причому в невеликій кількості, вміст твердого парафіну не перевищує 0,3%, а смол і асфальтенів — 15-20%. Ароматичні нафти характеризуються високою густиною, у всіх фракціях міститься багато аренів. За хімічною класифікацією нафт, яку запропонував Ал. А.Петров, нафти розділено на дві категорії А і Б (за наявністю в нафт категорії А на хроматограмах фракції 200–430ºС в аналітичних кількостях піки н-алканів), а залежно від відносного вмісту нормальних та ізопреноїдних вуглеводнів у нафтах категорії А і від наявності або відсутності ізопреноїдних вуглеводнів у нафтах категорії Б — кожну категорію на два підтипи: А1, А2, Б1, Б2:

Груповий склад нафт різних хімічних типів (фракція 200 -430ºС), %
Тип Алкани Циклоалкани Арени
сума нормальні розгалужені
А1 15-60

(25-50)

5-25

(8-12)

0,05-6,0

(0,5-3)

15-45

(20-40)

10-70

(20-40)

А2 10-30

(15-25)

0,5-5

(1-3)

1,0-6,0

(1,5-3)

20-60

(35-55)

15-70

(20-40)

Б1 4-10

(6-10)

- - 20-70

(50-65)

25-80

(25-50)

Б2 5-30

(10-25)

0,5

-

0,5-6,0

(0,2-3,0)

20-70

(35-55)

20-80

(20-45)

Нафти типу А1 відповідають нафтам парафінової і нафтено-парафінової основи. Вміст суми алканів у фракції 200–430ºС 15-60%. Для цього типу є характерним високий вміст н-алканів (5-25% на дослідну фракцію). Загальний вміст циклоалканів в нафтах типу А1 є дещо меншим, ніж алканів. Циклоалкани в основному представлені моно- і біциклічними сполуками, причому вміст моноциклоалканів часто дорівнює або є більшим вмісту біцикланів.

Нафти типу А2 за груповим складом відповідають нафтено-парафіновим парафіно-нафтеновим. Вміст алканів порівняно із нафтами типу А1 є дещо нижчим і сягає значин 25-40%. Вміст алканів коливається в межах 0,5-5%, а ізопреноїдів — 1-6%. Відмінною рисою більшості нафт типу А2 є переважання розгалужених алканів над нормальними. Загальний вміст циклоалканів сягає 60%. Серед циклоалканів переважають моно- і біциклічні вуглеводні, хоча вміст трицикланів є дещо вищим, ніж у нафтах А1.

Нафти типу Б2 відповідають нафтам парафіно-нафтенової і особливо нафтенової основ. Серед насичених вуглеводнів переважають циклоалкани (60-75%), а серед них — моно-, бі- і трициклічні вуглеводні. Алканові вуглеводні (5-30%) представлені в основному розгалуженими структурами. Відмінною рисою нафт типу Б2 є відсутність на хроматограмах піків монометилзаміщених алканів. Нафти типу Б2 зустрічаються частіше, ніж типу А2.

Нафти типу Б1 за груповим складом відносяться до нафт нафтенової або нафтено-ароматичної основи. Вони містять мало легких фракцій. Характерною рисою нафт цього типу є повна відсутність нормальних та ізопреноїдних алканів та малий вміст інших розгалужених алканів (4-10%). Серед циклоалканів спостерігається переважання біциклічних вуглеводнів над моноциклічними. Хімія нафти і гіпотези її походження. Сполуки із циклічними і поліциклічними структурами переважають в нафтах, приурочених до відносно молодих відкладів (третичних), а аліфатичні структури характерніші для нафт із палеозойської формації.

Закономірності в хімічному складі нафт пояснюють у залежності від їх походження (генезису) і вторинного перетворення в надрах Землі, тобто зумовлені будовою вихідних нафтоматеринських речовин і направленістю тих хімічних процесів, в які ці речовини залучаються протягом геологічного часу:

Масовий вміст (в %) основних класів вуглеводнів в нафтах із порід різного геологічного росту
Вік порід Алкани Циклоалкани Арени
межі середнє межі середнє межі середнє
Кайнозой 0-53 26 30-80 52 10-35 22
Мезозой 11-76 37 12-78 50 7-26 13
Палеозой 83-93 55 1-45 28 3-37 16

Див. також

Література

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.