Тема: ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ОСНОВАНИЙ ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ

В связи с уменьшением запасов традиционных мало- и среднепарафинистых нефтей в эксплуатацию все больше вовлекаются месторождения нефтей с повышенным содержанием твердых парафинов [1-3]. Переход к нетрадиционному сырью требует создания новых и усовершенствования существующих технологий его добычи, транспортировки и переработки. Эффективное решение этих задач в значительной степени зависит от объема и глубины информации о составе и свойствах всех компонентов ВПН. К настоящему времени исследования в этом направлении связаны, главным образом, с характеристикой высокомолекулярных парафинов и асфальтеновых веществ, являющихся источниками образования АСПО, значительно осложняющих процессы добычи и транспорта таких нефтей [3-5]. В научной литературе практически отсутствуют данные об особенностях состава и структуры гетероатомных компонентов ВПН, в частности азотсодержащих оснований (АО), хотя известно, что они являются природными ПАВ и оказывают существенное влияние на поведение нефтяной дисперсной системы в природных и техногенных условиях [6-8]. Так, сорбируясь на породах, АО снижают эффективность методов, применяемых для повышения нефтеотдачи пластов [8], высокомолекулярные АО участвуют в формировании АСПО [9], низкомолекулярные АО значительно осложняют протекание процессов каталитической переработки нефтяного сырья и ухудшают качество и эксплуатационные характеристики товарных нефтепродуктов [10-12].
Актуальность исследования заключается в необходимости получения информации об особенностях природы АО в ВПН на основании сопоставительного анализа данных о содержании и составе АО в нефтях, обогащенных твердыми парафинами, и в традиционных мало- и среднепарафинистых нефтях.
Целью данной работы является сравнительное исследование распределения и состава АО в ВПН и МПН Западной Сибири.
Задачи исследования:
-выделить АО из ВПН и МПН и разделить полученные концентраты на узкие однородные по составу фракции;
-изучить структурно-групповой и индивидуальный состав АО ВПН и МПН;
-на основании сопоставительного анализа полученных результатов выявить особенности АО в ВПН.
Результаты получены с использованием комплекса современных физикохимических методов, включающего осаждение, экстракцию, ЖАХ, неводное ПТ, ИК и ПМР спектроскопии и ГХ-МС.
Новизна полученных результатов заключается в том, что впервые получены полные и детальные данные о составе и распределении в ВПН широкого ряда высокомолекулярных и низкомолекулярных АО.
Практическая значимость:
полученные данные представляют интерес для специалистов, занимающихся разработкой технологий борьбы с АСПО и новых эффективных технологий переработки нетрадиционного нефтяного сырья.
Работа выполнена в ИХН СО РАН и содержит полезные данные для исследований в рамках фундаментальных исследований по Программе V.46.2. Разработка научных основ и создание комплексных интегрированных технологий глубокой переработки нефтяного и газового сырья для получения моторных топлив, нефтехимического сырья, продуктов органического синтеза и технического углерода. Химия и физикохимия нефти и нефть содержащих систем (2013-2020 гг.).
Материалы настоящей работы были доложены на XII и XIII Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 21-24 апреля 2015 г. и Томск, 26-29 апреля 2016 г.) и опубликованы в Материалах указанных конференций.

Купить

1. В результате сравнительного исследования распределения и состава АО ВПН и МПН установлено, что нефти содержат высокомолекулярные азотсодержащие основания с сильно и слабо развитым алкильным замещением и низкомолекулярные основания. Особенностью оснований ВПН является повышенное содержание высокомолекулярных соединений с сильно развитым алкильным замещением.
2. Показано, что средние молекулы оснований с сильно развитым алкильным замещением содержат более 20 алкильных углеродных атомов, распределенных по фрагментам, достигающим 8 атомов углерода. Замещение в средних молекулах слабо алкилированных оснований состоит только из метильных групп. Слабо алкилированные основания характеризуются наиболее высоким числом ароматических и насыщенных колец в средних молекулах.
3. Установлено, что среди низкомолекулярных оснований ВПН и МПН присутствуют одинаковые гомологические ряды алкилпроизводных хинолина, бензо-, дибензохинолина и азапирена. Одноименные типы соединений имеют сходный изомерный состав.

Купить