Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
кипения и кристаллизации и др. Они хорошо растворяются в воде и других полярных растворителях, но в то же время ядро-довольно устойчиво и с трудом поддается гидрированию и термической деструкции. Содержание А. в нефтях 10—20% (3-е место, после цикланов и алканов), но в тяжелых фракциях (газойль, смазочные масла и нефтяной остаток) их часто >50%,. наиболее распространены толуол и метаксилен. А. обладают наиболее высокими октановыми числами, что делает их ценными компонентами в бензиновых смесях. Но многие из них — сильные канцерогены: 3,4-бензпирен, 3,4-бензфенантрен,: 1,2,3,4-дибензфенантрен. Их много в любом дыме, особенно сигаретном, а также в копченных и жаренных на углях продуктах. Источники аренов — алифатические карбоновые кислоты липидов, при полимеризации и поликонденсации на ранних стадиях преобразования РОВ приводящие к образованию сложной трехмерной макромолекулы керогена, содержащей все основные структуры УВ: алкановые, ареновые и циклановые. Термическая и термокаталитическая деструкция керогена порождает смешанные, или гибридные, УВ, среди которых есть и арены. Отчасти они переходят из первичных, биологических структур типа каратиноидов и стероидов. Но лигнин с его ареновыми циклами, по-видимому, не является источником аренов нефтей: он дает. начало преимущественно гумусовому веществу.
Размер молекул УВ исключительно разнообразен: наименьший он у метана (молекулярный вес 16), а один из самых крупных — у парафинов (молекулярный вес в тысячи единиц). Это облегчает их разделение по фракциям.
Неуглеводородные (не УВ) соединения, в состав которых входят N, S и О, делятся на: сернистые — тиолы, сульфиды, тиофены, бензотиофены; азотистые — пирролы, индолы, пири-дины, хинолины, карбазолы; кислородные — карбоновые и другие кислоты как с прямой цепью, так и с циклическим строением, и фенолы, в которых ОН непосредственно связан с ароматическим ядром. Образуются из лигнина, углеводов и других OB. Несмотря на малое содержание гетероэлементов (см. табл. 11.9, 11.10), роль их велика, и они сильно меняют свойства OB. Неуглеводородных компонентов много в нефтяных остатках.
УВ разной степени подвергаются в син-, диа-, ката- и метагенезе изомеризации, полимеризации, деструкции (крекингу), гидрированию, дегидрированию, диспропорционированию, не говоря уже об окислении и других гипергенных превращениях. При этом они дают много новых, большей частью твердых продуктов, наряду с газовыми и жидкими.
11.3.2. КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ
Выделение.в нефтях масел, смол, асфальтенов и карбоидов условно называется компонентным анализом, а сами эти вещества—компонентами, вероятно, аналогичными сложным минера-
лам, если нефть и другие нафтиды уподоблять горным породам. Компоненты- определяют характер, качество и диагностические отличия нафтидов (табл. 11.11; из Вассоевича, 1981, с. 13).
Таблица 11.11
Компонентный состав нафтидов (%)
Нафтид
Масла
Смолы
Асфальте-ны
Карбоиды
Физическое состояние
Нефти Мальты Асфальты Асфальтиты
' 65—100 45—65 25—45 5—25
0—30 30—40 30—50
5—50
0—10 5—15 15—40 30—90
0 0 0
. 0—10
жидкие
полужидкие, вязкие твердые, легко плавятся твердые, плавятся
Масла — светло-желтые до коричневых, жидкие или полужидкие, т. е. наиболее миграционные (подвижные) части (фракции) битумоидов, растворимые в петролейном эфире и не адсорбирующиеся из этого раствора силикагелем, состоящие в основном из УВ с температурой кипения выше 200 0C и незначительной примеси петролейно-эфирных смол, выделяющиеся в технологии нефти как средние и высшие дистиллятные фракции нефти, а в истории нефти ассоциирующиеся с микронефтью. Сапропелевое РОВ содержит больше масел, чем гумусовое. С ростом катагенеза возрастает выход масел из всех типов РОВ, а на главной фазе нефтеобразования (ГФН) выход достигает максимума, а затем снижается; эмиграция микронефти начинает преобладать над ее генерацией. В составе масел из сапропелевого РОВ преобладают алканоциклановые УВ, а арены преимущественно моноциклические.
«Смолы — фракция асфальтово-смолистых веществ нефти или битумоидов, растворимая в УВ нефтей, например петролейном эфире, и адсорбируемая из этого раствора силикагелем и другими адсорбентами» (Словарь..., 1988), состоящая в основном из гетероатомных OB. Молекулярная масса 500—1000. Многие смолы образуются при окислении высокомолекулярных УВ (содержание кислорода в них из всех компонентов нефти наибольшее) и часто смешиваются с неуглеводородистыми OB с гетероэлементами. Многие асфальты и асфальтиты состоят в основном из смол. К смолам относится и янтарь. Смолы — бесструктурные полидисперсные вещества с решающим межмолекулярным взаимодействием, усиливающим вязкость.
«Лсфальтены — наиболее высокомолекулярная фракция ас-фальтово-смолистых веществ битумоидов и нефтей, нерастворимая в петролейном эфире» (Словарь..., 1988), в свободном виде — хрупкие вещества черного и бурого цветов с кристалло-подобной структурой, с относительной молекулярной массой 1000—6000, состоящие в основном из конденсированных ароматических ядер с циклическими и ациклическими периферически-
