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 CnH2n+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 0оС 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 65оС до 300оС;
- якщо в молекулі алкану понад шістнадцяти атомів вуглець (C17H36) – алкани мають твердий стан, плавляться за температури від 90оС до 150оС і киплять за температури понад 260оС.
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)