85
щелочами. Более сложно удаляется сера, входящая в ароматические
гетероциклы (тиофены).
Общее содержание азота в нефтях колеблется от 0,02 до 0,6 мас.%. В
подавляющем большинстве случаев азот входит в состав гетероцикла или
ароматического амина, например пиридина, анилина, пиррола и их аналогов.
Кислородсодержащие соединения нефти содержат принципиально те же
функциональные группы, какие обнаруживаются в углях. В данном случае
речь идет о кислотах, фенолах, спиртах, кетонах, эфирах. Общее содержание
кислорода в нефтях составляет 1 - 2 мас.%. Основное количество кислорода
содержится в высококипящих фракциях нефти.
К гетероатомным соединениям нефти следует отнести смолисто-
асфальтеновые вещества. Они содержат до 88 мас.% углерода, 10 мас.% во-
дорода и до 14 мас.% гетероатомов. Между смолами и асфальтенами нет
четкой границы, как и между подвижной и неподвижной фазами угля.
Считается, что наиболее существенным отличием между ними является
растворимость смол в углеводородах нефти и нерастворимость в них
асфальтенов. При переходе от смол к асфальтенам увеличивается средняя
молекулярная масса их компонентов, возрастает доля ароматических, и
снижается количество неароматических соединений.
Смолисто-асфальтеновые вещества почти не отличаются от тяжелых
остатков нефтепереработки, которые были рассмотрены в качестве сырья для
получения углеродных материалов. Как и нефтяные, и каменноугольные пеки
смолисто-асфальтеновые вещества нефти по растворимости в органических
растворителях делятся на четыре группы: мальтены, асфальтены, карбены и
карбоиды. При этом следует иметь в виду, что две последние группы, как
правило, из сырой нефти практически не выделяются и обнаруживаются
только в тяжелых фракциях нефтепереработки. По-видимому, карбены и
карбоиды - это продукты термической конденсации компонентов исходной
смолисто-асфальтеновой фракции (первичных или нативных асфальтенов и
смол), поэтому высокомолекулярные соединения мазутов и гудронов считают
вторичными.
Химические свойства и молекулярное строение высокомолекулярных
компонентов нефти, близкие аналогичным свойствам макромолекул угля,
приводят к формированию надмолекулярных структур, подобных имеющимся
в веществе ТГИ. Плоские участки молекул, сформированные несколькими
конденсированными ароматическими ядрами, собираются в пакеты из 24
слоев. В эти пакеты входят нерастворимые в углеводородах нефти асфаль-
тены. Их окружают молекулы смол, образующие сольватную оболочку ас-
фальтенов. Такие ассоциаты диспергированы в жидкой фазе в форме колло-
идных частиц (рис. 1.17).