Мұнайдың химиялық құрамы
Мұнай-тау жынысы. Бұл құмдармен, саздармен, әктастармен, тас тұзымен және басқалармен бірге шөгінді жыныстар тобына жатады. Сұйық жыныстар, тіпті газ тәрізді жыныстар да бар екені белгілі болды. Мұнайдың маңызды қасиеттерінің бірі-жану мүмкіндігі.
Кен орнына байланысты мұнайдың сапалық және сандық құрамы әртүрлі. Мұнай негізінен көміртегі – 79,5-87,5% және сутегі – 11,0-14,5% мұнай массасынан тұрады. Олардан басқа, мұнай құрамында тағы үш элемент бар – күкірт, оттегі және азот. Олардың жалпы саны әдетте 0,5-8% құрайды. Мұнай құрамында аз концентрацияда мына элементтер кездеседі: ванадий, никель, темір, алюминий, мыс, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий. Олардың жалпы құрамы мұнай массасының 0,02-0,03% - ынан аспайды. Бұл элементтер мұнайды құрайтын органикалық және бейорганикалық қосылыстарды құрайды.
Мұнай құрамына шамамен 425 көмірсутек қосылыстары кіреді. Мұнайдың негізгі бөлігі көмірсутектердің үш тобынан тұрады: метан, нафтен және арендер. Көмірсутегі құрамы бойынша барлық мұнай: 1) метанды-нафтенді, 2) нафтенді-метанды, 3) хош иісті-нафтенді, 4) нафтенді-хош иісті, 5) хош иісті-метанды, 6) метанды-хош иісті және 7) метанды-хош иісті-нафтенді болып бөлінеді.
Мұнай құрамындағы алкандар химиялық тұрғыдан ең тұрақты. Нафтендер
(циклдік немесе алициклдік) (Cn H2 n) сақиналы құрылымға ие, сондықтан оларды кейде карбоциклді қосылыстар деп атайды. Көміртектің сутегімен барлық байланыстары да қаныққан, сондықтан нафтен майлары тұрақты қасиеттерге ие. Ароматты көмірсутектер ең нашар көмірсутектер. Молекула көміртектің қанықпаған байланысы бар сақина түрінде болады. Олар қаныққан немесе қанықпаған түрлері болады. Демек, олар химиялық тұрақсыз.Мұнай құрамындағы көмірсутектермен қатар басқа кластардың химиялық қосылыстары да бар. Әдетте бұл сыныптардың барлығы гетеросоқосылыстардың бір тобына біріктіріледі (грек. "гетерос" - басқа). Сондай-ақ, мұнай құрамында күкірт, азот және оттегі сияқты элементтер көмірсутек ядроларына қосылған 380-ден астам күрделі гетеро қосылыстар табылды. Бұл қосылыстардың көпшілігі күкірт қосылыстары – меркаптандар класына жатады. Бұл жағымсыз иісі бар өте әлсіз қышқылдар. Металдармен олар тұзды қосылыстар – меркаптидтер түзеді. Майларда меркаптандар-бұл көмірсутекті радикалдарға SH тобы қосылған қосылыстар.
Меркаптандар бұрғылау қондырғылары мен кәсіпшілік объектілерінің құбырлары мен басқа да металл жабдықтарын коррозиялайды.
Мұнайда көмірсутекті емес қосылыстар да бөлінеді: асфальт-шайырлы бөліктер, порфириндер, күкірт және күл бөлігі.Мұнайдың асфальт-шайырлы бөлігі-қара түсті зат. Ол бензинде жартылай ериді. Ерітілген бөлік асфальт, ерімейтін – шайыр деп аталады. Шайырлардың құрамында мұнайдағы оның жалпы мөлшерінің 93% - на дейін оттегі бар.
Порфириндер-органикалық шыққан арнайы азотты қосылыстар. Олар өсімдіктер хлорофиллінен және жануарлардың гемоглобинінен түзілген деп саналады. 200-250о С температурада порфириндер ыдырайды.
Күкірт мұнай мен көмірсутек газында кең таралған және еркін күйде немесе қосылыстар түрінде (күкіртсутек, меркаптандар) болады. Оның саны 0,1% - дан 5% - ға дейін ауытқиды, бірақ кейде әлдеқайда көп. Мысалы, Астрахань кен орнының газында H2 s мөлшері 24% жетеді. Күл бөлігі-мұнайды жағу кезінде алынатын қалдық. Бұл әртүрлі минералды қосылыстар, көбінесе темір, никель, ванадий, кейде натрий тұздары.
Майлардағы оттегі байланысқан күйде де кездеседі нафтен қышқылдары (шамамен 6%) – Cn H2 n -1(COOH), фенолдар (1% – дан аспайды) – C6 H5 OH, сонымен қатар май қышқылдары және олардың туындылары-C6 H5 O6 (P). Мұнай құрамындағы азот мөлшері 1% - дан аспайды. Оның негізгі массасы шайырларда кездеседі. Мұнай құрамындағы шайырлар мұнай массасының 60%, асфальтендер – 16% жетуі мүмкін.
Асфальтендер-қара қатты зат. Құрамы бойынша олар шайырларға ұқсас, бірақ элементтердің басқа қатынастарымен сипатталады. Егер шайырлар барлық топтардың сұйық көмірсутектерінде еритін болса, онда асфальтендер метан көмірсутектерінде ерімейді, ішінара нафтенде ериді және хош иістендіргіштерде жақсы ериді. "Ақ" майларда шайырлар аз мөлшерде болады, ал асфальтендер мүлдем жоқ.
Достарыңызбен бөлісу: |