Основні властивості вуглеводневих та гетероорганічних з’єднань, які входять в склад нафти і впливають на якість нафтопродуктів

Вуглеводні, які містяться в нафті, за співвідношенням атомів вуглецю та зв’язками між ними поділяються на парафінові або насичені, ненасичені нафтенові та ароматичні.

Вуглеводні, у яких атоми вуглецю з’єднані між собою одинарними зв’язками у вигляді прямого ланцюжка або ланцюжка з розгалуженнями, називають парафіновими або насиченими (ізооктан, гептан).

Вуглеводні такої самої будови як парафінові, але з подвійними або потрійними зв’язками, називаються ненасиченими (етилен, ацетилен), тобто до них можна приєднати атоми водню.

Вуглеводні, в яких атоми вуглецю з’єднані одинарним зв’язком і утворюють кільце, називають нафтеновими (циклопентан, циклогексан).

Вуглеводні, у яких в молекулі шість атомів вуглецю з’єднані в кільце (бензольне кільце) одинарними та подвійними зв’язками, називають ароматичними(бензол, толуол).

Вуглеводневу частину нафти складають наступні групи вуглеводнів.

Розглянемо основні групи вуглеводнів, що містяться в нафті та продуктах її переробки:

Алкани (парафінові вуглеводні) є насиченими вуглеводнями (у них відсутні подвійні зв’язки) із загальною хімічною формулою C_nH_2n+2 ( де n – число атомів вуглецю). Вони є однією з основних складових нафти і концентруються, в основному, в нафтових газах та бензино-гасових фракціях, а в оливних дистилятах їх зміст різко зменшується. Це пояснююється тим, що вміст алканів зменшується з збільшенням молекулярної маси фракції і температури кінця її кипіння. Кількість алкані у нафті залежить від родовища і складає від 25% до 30%.

У залежності від кількості атомів вуглецю в молекуклі за кімнатної температури алкани існують в трьох агрегатних станах:

- якщо в молекулі алкану від одного до чотирьох атомів вуглець (CH₄–C₄H₁₀) – алкани мають газоподібний стан і зріджуються за температури 0^оС і нижче;

- якщо в молекулі алкану від п’яти до шістнадцяти атомів вуглець (C₅H₁₆–C₁₆H₃₄) – алкани мають рідкий стан і киплять в температурному інтервалі від 65^оС до 300^оС;

- якщо в молекулі алкану понад шістнадцяти атомів вуглець (C₁₇H₃₆) – алкани мають твердий стан, плавляться за температури від 90^оС до 150^оС і киплять за температури понад 260^оС.

За своєю структурою алкани бувають нормальними та ізомерними (ізоалканами). Структура нормальних алканів представлена нерозгалуженим ланцюжком атомів вуглецю, вільні валентності якого зайняті воднем (рис.2).

Метан (СН₄) Пропан (С₃Н₈)