Химии горючих ископаемых

 

 

 

 

                   

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3.ЭЛЕМЕНТНЫЙ И ФРАКЦИОННЫЙ

 СОСТАВ ГАЗОКОНДЕНСАТА

 

       Газовые конденсаты представляют собой жидкие смеси высококипящих углеродов различного строения, выделяемые из природных газов в процессе их добычи из газоконденсатных месторождений. В пластовых залежах при уровне давления от 10МПа до 60МПа и высокой температуре могут находиться не только некоторые бензинокеросиновые фракции, но и высокомолекулярные, жидкие элементы нефти. Под конденсатностью понимают содержание жидких УВ в газе в пластовых условиях.

        Газы газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных залежей преимущественно состоит из УВ метанового ряда, представленных в основном метаном и его гомологами, а также неуглеводородных компонентов – азота, углекислого газа, сероводорода, гелия и др. В большинстве залежей содержание УВ достигает 95-98% всего состава, причем основная часть приходится на метан. Нередко содержатся силикагелевые смолы до 3-7% , иногда присутствуют асфальтены в количестве 0,02-0,06%, очень редко – до 0,03%. В бензиновых фракциях конденсатов обычно преобладают метановые, реже метановые и нафтеновые УВ, которые содержатся примерно в равных количествах. Встречаются конденсаты, в которых преобладают ароматические и нафтеновые УВ.[4]

 

1. Элементный состав газового конденсата.

 

       По соотношению отдельных индивидуальных компонентов конденсаты несколько отличаются от нефтей. Так, конденсаты состоят из более простых нефтяных компонентов, что обусловлено растворяющей способностью газов. В нефтях преобладают циклопентановые компоненты, в конденсатах - циклогексановые. Ароматические УВ в нефтях обычно сосредоточены в высококипящих фракциях, в конденсатах — в низкокипящих. До сих пор не ясен вопрос, на какой стадии развития конденсаты отделяются от материнских нефтей: либо это происходит в самом начале, в момент эмиграции нефти из материнских отложений, либо конденсаты являются продуктом термобарических превращений нефтей — возгонки, либо конденсат образуется из РОВ.

       Фазовое состояние многокомпонентной углеводородной системы определяется давлением и температурой. Принципиальное значение имеют две величины: крикондебара — максимальное давление, при котором еще существует газовая фаза, и крикондетерма — максимальная температура, при которой еще существует жидкость. В пределах узкого интервала температур между критической точкой (где свойства жидкой и паровой фаз практически одинаковы) и крикондетермой происходят процессы изотермического обратного испарения и конденсации; в области давлений между критической точкой и крикондебарой — процессы изобарического обратного испарения и конденсации.

       Таким образом, образование газоконденсатных систем связано с фазовыми переходами углеводородов в определенных интервалах температур и давлений. По отношению к прямым процессам испарения и конденсации они являются обратными, или ретроградными. Характерные особенности газоконденсатных залежей состоят в том, что газ и конденсат находятся в пластовых условиях в однофазовом газообразном состоянии и подчиняются законам ретроградной конденсации.

Газы газоконденсатных залежей в своем составе содержат 5—15 % тяжелых УВ, доля этана в сумме С2 — С4 составляет 60—80 % при доле пропана 15—35 %, бутанов 5—15 %. Газы нефтегазоконденсатных залежей содержат до 30 % гомологов метана, доля этана составляет 40—60 % при доле пропана 20—40 %, бутанов 10-25 %.

       Содержание  фракций, выкипающих при температуре  выше 200 °С, несмотря на преобладание бензиновых компонентов, колеблется в широких пределах (иногда превышая 50 %) и оказывает существенное влияние на свойства газовых конденсатов. По этому показателю выделены три группы газовых конденсатов:

1.  низкокеросиновые, индекс [ КГ] 1 (до 20 % этих фракций);

2.  среднекеросиновые, индекс [КГ]2 (20-50 %); 

3. высококеросиновые, индекс [КГ]3 (выше 50 %).

 

       Газовые  конденсаты состоят практически  из бензино-керосиновых фракций, поэтому даже небольшое содержание серы отражается на их использовании. Этот показатель имеет геохимическое значение для идентификации углеводородов.

В зависимости от содержания серы стабильные газовые конденсаты делятся на три класса: I — малосернистые или бессернистые; II — сернистые; III — высокосернистые. Содержание серы и конденсатах и в продуктах их перегонки для I, II и III классов должно соответствовать нормам и требованиям.

В зависимости от содержания н-алкановых УВ во фракции 200—320 °С, обусловливающих возможность получения топлива для реактивных двигателей, зимних дизельных топлив без депарафинизации или с ее применением и жидких парафинов для микробиологической и химической промышленности, газовые конденсаты делятся на четыре вида.[4]

 

                             3.2. Фракционный состав газового конденсата.

 

      Фракционный и углеводородный состав газового конденсата варьирует в широком диапазоне и зависит от условий залегания, отбора и времени эксплуатации залежи. Газовый конденсат состоит из бензиновых (интервал кипения от 30-80 до 200°С), керосиновых (200-300°С) и, в меньшей степени, более высококипящих компонентов. Для большинства газового конденсата выход бензиновых фракций превышает 50% (чаще 70-85%); газовый конденсат из залежей, расположенных на значительных глубинах, состоит в основном из керосино-газойлевых фракций.

      В зависимости от фракционного состава (температура конца кипения) газовые конденсаты подразделяются  на три группы:

1. группа Ф, — газовые конденсаты высококипящие с температу¬рой выкипания выше 320 °С;

2. группа Ф2 — газовые конденсаты промежуточного фракцион¬ного состава с концом кипения от 250 до 320 °С;

3.   группа Ф3 - газовые конденсаты облегченного фракционного состава, выкипающие до температуры 250 °С.

При индексации для каждого газового конденсата указываются:

                         род Д1,Д2;              класс I, II, III;       тип А1, А2, А3;

вид Н1, Н2, Н3, Н4; группа Ф,,Ф2,Ф3.

Нефтехимическая переработка конденсата сводится к получению ароматических углеводородов, олефинов и других мономеров (маленьких молекул), используемых для производства пластмасс, синтетических каучуков, волокон и смол.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       Энергетические ресурсы играют ведущую роль в современной экономике.

       В первой главе раскрываются свойства всех горючих ископаемых на планете Земля. Показана классификация природных горючих ископаемых.

       Уровень развития производительных сил каждого государства определяется в значительной степени от потребления энергоресурсов. О важной роли энергоресурсов свидетельствует то обстоятельство, что более 70 % добываемых в мире полезных ископаемых относится к источникам энергии.

Основные виды энергоресурсов — уголь, нефть, природный газ, гидроэлектроэнергия и ядерная энергия.

       К достоинствам нефти и газа как источников энергии относятся сравнительно невысокая стоимость добычи, возможность безотходной переработки с получением многообразных видов топлива и химического сырья. Однако ресурсы нефти и газа ограничены. Они значительно меньше, чем запасы угля, горючих сланцев и битуминозных песков. В то же время добыча нефти и газа значительно превышает добычу других горючих ископаемых.

В условиях, когда нефть стала основным видом энергетического сырья, возросло ее экономическое и политическое значение в мире. Наличие собственных ресурсов нефти, возможность организовать экспорт нефти и нефтепродуктов позволяют различным государствам добиваться значительных успехов в экономическом и социальном развитии.

       Во второй  главе рассматривается элементный  и фракционный состав нефти.

Нефть состоит из низко- и высокомолекулярных углеводородных и неугле-водородных компонентов. По химическому составу нефти различных месторождений весьма разнообразны и состоят главным образом из углеводорода, водорода и серы, кислорода и азота.

Важным показателем качества нефти является фракционный состав. Фракционный состав определяется при лабораторной перегонке, в процессе которой при постепенно повышающейся температуре из нефти отгоняют части — фракции, отличающиеся  друг от друга пределами выкипания.

В третьей главе рассматривается элементный и фракционный состав газового конденсата. Конденсаты состоят из более простых нефтяных компонентов, что обусловлено растворяющей способностью газов.  
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. «Геология и геохимия горючих ископаемых». Под редакцией член-корреспондента РАН Б.А Соколова.
2. Учебное пособие по курсу «Химия горючих ископаемых». Второе издание, переработанное и дополненное. Соболева Е.В., Гусева А.Н 2002
3. Химия горючих ископаемых. Учебник\В.С.Мерчева, А.О.Серебряков. Москва Альфа-М.2014г.
4. «Химия горючих ископаемых» Е.В. Соболева, В.С. Мерчева, О.И. Серебряков, А.О. Серебряков.