СОСТАВ И СТРУКТУРА СМОЛИСТЫХ КОМПОНЕНТОВ ЛЕГКОЙ И ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ

Abstract

Актуальность работы обусловлена отсутствием сравнительной характеристики состава и строения смол нефтей различной химической природы, так как особенности структуры смолистых компонентов оказывают существенное влияние на глубину их превращения в легкие углеводороды для производства светлых нефтепродуктов. Особое значение работы в этом направлении получили в последнее время из-за неуклонного роста в составе разведанных и извлекаемых запасов тяжелых высоковязких нефтей, которые отличаются от традиционных нефтей высоким содержанием высокомолекулярных гетероатомных соединений. Цель: сравнительное изучение состава, структуры и особенностей строения основных структурных блоков молекул и химического состава азоторганических оснований смолистых компонентов легкой и тяжелых нефтей. Методы: селективная химическая деструкция сульфидных и эфирных связей, элементный и структурно-групповой анализы, жидкостно-адсорбционная хроматография, криоскопия в бензоле, ЯМР ’Н-спектроскопия, хроматомасс-спектрометрия. Результаты. Проведен сравнительный анализ состава и структуры смолистых компонентов легкой и тяжелых нефтей. Определены сходства и различия их структурно-группового состава, строения азотистых соединений основного характера и структурных блоков, связанных в молекулах смол C-O и C-S связями. Установлено, что смолистые компоненты тяжелых нефтей отличаются большими общими размерами средних молекул за счет числа связанных воедино структурных единиц (1,79-1,86 против 1,25), имеющих более крупные средние размеры полиареновых ядер (число ароматических циклов 2,36-2,43 против 1,57); большее число алициклических фрагментов, сконденсированных с ароматическим ядром молекул (количество атомов С, находящихся в ?-положении к ароматическим циклам 4,56~4,75 против 3,42), и большую распространенность длинных алкильных заместителей (2,42-2,59 против 1,97). К наиболее распространенным «связанным» фрагментам макромолекул исследуемых смол относятся н-алканы, циклогексаны, прегнаны, холестаны, хейлантаны и гопаны. Особенностью молекул смол тяжелых нефтей является присутствие в составе их «эфиросвязанных» фрагментов полициклических ароматических углеводородов и гетеро-органических соединений, а особенностью смол легкой нефти присутствие в составе «серосвязанных» фрагментов полицикло-алканов, этиловых эфиров н-алкановых кислот, алифатических спиртов и бициклических сульфидов. Смолы тяжелых нефтей характеризуются более высоким суммарным выходом азоторганических оснований (38,4-40,8 против 26,0 %), в составе которых доминируют соединения, осаждаемые в виде нерастворимых хлористоводородных солей (36,5-37,6 против 10,9 %).