Лекция 1 Введение в Химию нефти и газа

1. Введение в химию нефти и газа

Осницкий Евгений Михайлович
Кандидат биологических наук
Доцент ВНШ ЮГУ

2. Каустобиолиты

Каустобиолиты — это природные горючие полезные
ископаемые органического происхождения,
образовавшиеся из остатков живых организмов
(растений, микроорганизмов, планктона) в результате
биохимических и геохимических процессов.
Ключевые признаки каустобиолитов:
• Биогенное происхождение.
• Осадочная природа.
• Горючесть (высокое содержание органического
углерода).
• Геохимическая эволюция во времени.

3. Классификация каустобиолитов

Каустобиолиты
Нефтяной ряд
Природные
нефтяные
битумы
Нефть
Природный
газ
Угольный ряд
Каменный
уголь
Бурый
уголь
Торф

4. Нефть и природный газ

Нефть — это природная горючая маслянистая
жидкость, представляющая собой сложную
многокомпонентную смесь углеводородов и
гетероатомных органических соединений,
образовавшуюся из органического вещества осадочных
пород, способную мигрировать и накапливаться в
породах-коллекторах.
Природный газ — это природная горючая
газообразная смесь углеводородов, преимущественно
метана, с примесями более тяжёлых углеводородов и
неуглеводородных компонентов, образовавшаяся в
осадочных породах, способная мигрировать и
накапливаться в газовых и газонефтяных залежах.

5. Химия нефти и газа

Химия нефти и газа занимает междисциплинарное
положение в системе химических наук и связывает
фундаментальные и прикладные направления химии,
формируя целостное представление о нефти и природном
газе как природных многокомпонентных органических
системах.
Методологическая роль дисциплины Химия нефти и газа:
• изучает неиндивидуальные вещества, для которых
неприменимы классические формулы состава;
• использует групповые, интегральные и статистические
характеристики;
• формирует переход от анализа природного сырья к его
рациональному использованию.

6. Связь с другими химиями

Фундаментальные химические
дисциплины
Прикладные и инженерные
дисциплины
• Органическая химия - обеспечивает
• Химическая технология - использует
представления о строении,
классификации и реакционной
способности углеводородов и
гетероатомных соединений, входящих в
состав нефти и газа.
• Физическая химия - даёт инструменты
описания фазового равновесия,
растворимости, межмолекулярных
взаимодействий и термодинамики
сложных углеводородных систем.
• Аналитическая химия - формирует
методы качественного и количественного
анализа нефти и газа, необходимые для
определения их состава и свойств.
данные химии нефти и газа при
разработке процессов переработки и
подготовки углеводородного сырья.
• Нефтехимия - опирается на сведения о
составе и свойствах нефти и газа для
целенаправленного химического
синтеза продуктов.
• Экологическая химия -
рассматривает поведение нефтяных
углеводородов и продуктов их
трансформации в природных средах.

7. Особенности нефти и природного газа как химических систем

1. Неиндивидуальный характер. Нефть и природный газ не
являются индивидуальными веществами и не могут быть
описаны одной химической формулой.Они представляют собой
многокомпонентные природные смеси, состав которых изменяется
в широких пределах.
2. Многокомпонентность и полидисперсность. Нефть
содержит тысячи и десятки тысяч различных соединений, газ
включает набор углеводородных и неуглеводородных
компонентов. Все компоненты распределены по молекулярным
массам, строению и функциональности.
3. Групповой, а не индивидуальный подход к описанию.
Для нефти и газа характерно описание: по классам соединений;
по групповому составу; по интегральным показателям.

8. Особенности нефти и природного газа как химических систем

4. Фазовая и структурная неоднородность. Нефть — сложная
дисперсная система, в которой возможны: молекулярные
растворы, ассоциаты, коллоидные структуры; газ — реальная
газовая смесь, состав и свойства которой зависят от давления и
температуры.
5. Высокая вариабельность свойств. Нефти и газы:
существенно различаются между месторождениями; не имеют
постоянного состава; требуют индивидуального подхода при
анализе и переработке.
6. Практическое следствие для химии. Особенности нефти и
газа как химических систем приводят к тому, что: применяются
специальные методы анализа; используются условные и
относительные показатели; химия нефти и газа формирует
особый язык описания веществ.

9. Нефтехимия и нефтепереработка

Сырьё для нефтепереработки
Сырьё для нефтехимии
В нефтепереработке нефть и газ
используются как исходное сырьё для
физико-химического разделения и
последующей переработки, в
результате которых получают:
В нефтехимии нефть и газ являются
источниками углеводородных
молекул, используемых для
целенаправленных химических
превращений с получением:
• товарные топлива и фракции;
• мономеров;
• компоненты с заданными физико-
• полимеров;
химическими свойствами;
• полуфабрикаты для дальнейшего
• органических промежуточных
продуктов.
химического использования.
Здесь нефть и газ рассматриваются
прежде всего как сложные
многокомпонентные системы.
Здесь нефть и газ выступают как
носители углеродного скелета.