|
Сырая нефть - объединение десятков тысяч различных молекул углеводорода, пропорции элементов в сырой нефти изменяются по довольно узким пределам. Однако широкое изменение в свойствах найдено от самой легкой сырой нефти до высоко асфальтенного сырья. Углеродистое содержание обычно находится в диапазоне 83-87%, и водородное содержание в переделе между 10% и 14%. Кроме того, имеется незначительное количество азота, кислорода, серы и металлов (Ni и V) сырой нефти.
Из-за сложного состава сырой нефти, характеристика индивидуального молекулярного типа не возможна, и элементный анализ неоднообразен, поэтому это дает только ограниченную информацию о составе нефти из постоянного элементного состава. Знание распределения главных структурных классов углеводородов в сырой нефти необходимо в различных областях в нефтяной промышленности.
SARA-разделение - анализ, разделяющий сырую нефть на четыре основные классы химических соединений, основанных на различиях в растворимости и полярности. Четыре SARA-фракции - насыщенные (Saturates), ароматические углеводороды (Aromatics), смолы (Resins) и асфальтены (Asphaltenes).
Насыщенные (алифатические, Saturates) не являются полярными углеводородами, без двойных связей, в том числе с прямой цепью разветвленные алканы, а также циклоалканы (нафтены). Циклоалканы содержат одно или несколько колец, которые могут иметь несколько алкильных боковых цепей. Доля насыщения в сырой нефти обычно уменьшается с увеличением молекулярного веса фракций, таким образом, насыщение, как правило, легкая доля сырой нефти. Воск подкласс насыщенных углеводородов, состоящий в основном из алканов с прямой цепью, в основном от C20 до C30.
Ароматические (Aromatics): группа ароматических относится к бензолу и его производным структурам. Ароматические соединения являются общими для всей нефти, и на сегодняшний день большинство ароматических соединений содержат алкильные цепи и кольца циклоалканов, вместе с дополнительными ароматическими кольцами. Ароматические часто классифицируются как моно-, ди- и три-ароматические вещества в зависимости от числа ароматических колец в молекуле.
Смолы (Resins): эта фракция состоит из полярных молекул, содержащих гетероатомы, таких как азот, кислород или сера. Фракция смолы нерастворима в жидком пропане [40,42]. Смолы определяют растворимость класса, как ароматические и асфальтены. Несмотря на то, что доля смолы очень важно в сырой нефти, мало работ было сделано о характеристиках смолы, по сравнению с асфальтенами. Тем не менее, некоторые общие характеристики могут быть определены. Смолы имеют более высокий Н/С отношение, чем асфальтены, по сравнению с 1.2-1.7 и 0.9-1.2 для асфальтенов [9]. Смолы являются структурно похожие на асфальтенов, но меньше молекулярным весом (<1000 г / моль). Нафтеновые кислоты, как правило, рассматривается как часть фракции смолы.
Асфальтены (Asphaltenes): доля асфальтенов, как смолы, определяется растворимостью класса, а именно доля осаждения из сырой нефти легких алканов как пентан, гексан или гептан. Этот осадок растворяется в ароматических растворителях, как толуол и бензол. Асфальтеновая фракция содержит большой процент гетероатомов (O, S, N) и металлоорганических компонентов (Ni, V, Fe) в сырой нефти. Структуры асфальтенов были предметом нескольких исследований, но в настоящее время считается, состоят из полициклических ароматических кластеров [40]. Молекулярная масса молекул асфальтенов было трудно оценить из-за асфальтенов самостоятельно возвращающихся в совокупности, но молекулярный вес в диапазоне 500-2000 г/моль считаются разумными.
Важно иметь в виду, что знания о химическом составе нефти, полученные из SARA-анализа, не могут полностью объяснить поведение сырой нефти в связи со стабильностью эмульсии, асфальтенов и др. Не менее важной является информация о структуре сырой нефти, которая является результатом взаимодействия между химическими компонентами в масле. Взаимодействия между тяжелыми концами молекул, асфальтенами и смолами тоже играют важную роль в понимании метаболизма нефти в целом.
Таким образом, опираясь на знание структуры отдельных компонентов нефти, можно проводить изучение их метаболизма, используя модели отдельных компонентов и оценивая возможность их связывания с ферментами системы бюиотрансформации.
Каталог файлов для скачивания в формате .pdb:
|
