Класифікація нафт за хімічним складом
Класифіка́ція на́фт за хімі́чним скла́дом (рос. классификация нефтей по химическому составу; англ. chemical classification of oils; нім. Erdölklassifikation f nach dem chemischen Anteil m) — розподіл нафт на основі переважання вмісту в нафті будь-якого одного чи декількох класів вуглеводнів.
Розрізняють нафти:
- парафінові,
- парафіно-нафтенові,
- нафтенові,
- парафіно-нафтено-ароматичні,
- нафтено-ароматичні,
- ароматичні.
У парафінових нафтах усі фракції містять значну кількість алканів: бензинових — не менше 50 %, масляних — 20 % і більше.
У парафіно-нафтенових нафтах містяться поряд з алканами у проміжних кількостях циклоалкани, вміст аренів невеликий. Як і в чисто парафінових, у нафтах цієї групи мало смол і асфальтенів.
Для нафтенових нафт характерний високий (до 60 % і більше) вміст циклоалканів у всіх фракціях; алканів у цих нафтах мало, смоли і асфальтени є також в обмеженій кількості.
У парафіно-нафтено-ароматичних нафтах вуглеводні усіх трьох класів містяться приблизно в однакових кількостях, твердих парафінів мало (не більше 1,5 %), а кількість смол і асфальтенів сягає 10 %.
Нафтено-ароматичні нафти характеризуються переважним вмістом циклоалканів і аренів, особливо у важких фракціях. Алкани є тільки в легких фракціях, причому в невеликій кількості. Вміст твердого парафіну в нафті не перевищує 0,3 %, а смол і асфальтенів — 15 — 20 %.
Ароматичні нафти характеризуються високою густиною; у всіх фракціях цих нафт міститься багато аренів.
За хімічною класифікацією нафт, яка запропонована Гірничим бюро США і в основу котрої покладено зв'язок між густиною і вуглеводневим складом нафт, виділяють три типи нафт за характерними фракціями і сім класів).
| Фракція | Відносна густина | ||
| парафінової основи | проміжної основи | нафтенової основи | |
| 250-275ºС (за атмосферного тиску) | <0,8251 | 0,8251-0,8597 | >0,8597 |
| 275-300ºС (за 5,3 кПа) | <0,8762 | 0,8762-0,9334 | >0,9334 |
| Номер класу | Назва класу | Основа легкої частини нафти | Основа важкої частини нафти |
| 1 | Парафіновий | Парафінова | Парафінова |
| 2 | Парафіно-проміжний | -// - | Проміжна |
| 3 | Проміжно-парафіновий | Проміжна | Парафінова |
| 4 | Проміжний | -// - | Проміжна |
| 5 | Проміжно-нафтеновий | -// - | Нафтенова |
| 6 | Нафтено-проміжний | Нафтенова | Проміжна |
| 7 | Нафтеновий | -// - | Нафтенова |
За хімічною класифікацією нафт, яка запропонована інститутом ГрозНИИ і в основу якої покладено переважний вміст у нафті одного чи кількох класів вуглеводнів, виділяють п'ять типів нафт: парафіновий (метановий); парафіно-нафтеновий; нафтеновий; парафіно-нафтено-ароматичний; нафтено-ароматичний; ароматичний.
У парафінових нафтах усі фракції містять значну кількість алканів: бензинові — не менше 50%, оливні — 20% і більше. У парафіно-нафтенових нафтах містяться поряд із алканами в значних кількостяхциклоалкани, вміст аренів невеликий. Для нафтенових нафт характерним є високий (до 60% і більше) вміст циклоалканів у всіх фракціях; алканів у цих нафтах мало, як і смол та асфальтенів. У парафіно-нафтено-ароматичних нафтах вуглеводні всіх трьох класів містяться приблизно в рівних кількостях, твердих парафінів мало (не більше 1,5%), а кількість смол та асфальтенів сягає 10%. Нафтено-ароматичні нафти характеризуються переважним вмістом циклоалканів і аренів, особливо у важких фракціях, алкани є тільки в легких фракціях, причому в невеликій кількості, вміст твердого парафіну не перевищує 0,3%, а смол і асфальтенів — 15-20%. Ароматичні нафти характеризуються високою густиною, у всіх фракціях міститься багато аренів. За хімічною класифікацією нафт, яку запропонував Ал. А.Петров, нафти розділено на дві категорії А і Б (за наявністю в нафт категорії А на хроматограмах фракції 200–430ºС в аналітичних кількостях піки н-алканів), а залежно від відносного вмісту нормальних та ізопреноїдних вуглеводнів у нафтах категорії А і від наявності або відсутності ізопреноїдних вуглеводнів у нафтах категорії Б — кожну категорію на два підтипи: А1, А2, Б1, Б2:
| Тип | Алкани | Циклоалкани | Арени | ||
| сума | нормальні | розгалужені | |||
| А1 | 15-60
(25-50) |
5-25
(8-12) |
0,05-6,0
(0,5-3) |
15-45
(20-40) |
10-70
(20-40) |
| А2 | 10-30
(15-25) |
0,5-5
(1-3) |
1,0-6,0
(1,5-3) |
20-60
(35-55) |
15-70
(20-40) |
| Б1 | 4-10
(6-10) |
- | - | 20-70
(50-65) |
25-80
(25-50) |
| Б2 | 5-30
(10-25) |
0,5
- |
0,5-6,0
(0,2-3,0) |
20-70
(35-55) |
20-80
(20-45) |
Нафти типу А1 відповідають нафтам парафінової і нафтено-парафінової основи. Вміст суми алканів у фракції 200–430ºС 15-60%. Для цього типу є характерним високий вміст н-алканів (5-25% на дослідну фракцію). Загальний вміст циклоалканів в нафтах типу А1 є дещо меншим, ніж алканів. Циклоалкани в основному представлені моно- і біциклічними сполуками, причому вміст моноциклоалканів часто дорівнює або є більшим вмісту біцикланів.
Нафти типу А2 за груповим складом відповідають нафтено-парафіновим парафіно-нафтеновим. Вміст алканів порівняно із нафтами типу А1 є дещо нижчим і сягає значин 25-40%. Вміст алканів коливається в межах 0,5-5%, а ізопреноїдів — 1-6%. Відмінною рисою більшості нафт типу А2 є переважання розгалужених алканів над нормальними. Загальний вміст циклоалканів сягає 60%. Серед циклоалканів переважають моно- і біциклічні вуглеводні, хоча вміст трицикланів є дещо вищим, ніж у нафтах А1.
Нафти типу Б2 відповідають нафтам парафіно-нафтенової і особливо нафтенової основ. Серед насичених вуглеводнів переважають циклоалкани (60-75%), а серед них — моно-, бі- і трициклічні вуглеводні. Алканові вуглеводні (5-30%) представлені в основному розгалуженими структурами. Відмінною рисою нафт типу Б2 є відсутність на хроматограмах піків монометилзаміщених алканів. Нафти типу Б2 зустрічаються частіше, ніж типу А2.
Нафти типу Б1 за груповим складом відносяться до нафт нафтенової або нафтено-ароматичної основи. Вони містять мало легких фракцій. Характерною рисою нафт цього типу є повна відсутність нормальних та ізопреноїдних алканів та малий вміст інших розгалужених алканів (4-10%). Серед циклоалканів спостерігається переважання біциклічних вуглеводнів над моноциклічними. Хімія нафти і гіпотези її походження. Сполуки із циклічними і поліциклічними структурами переважають в нафтах, приурочених до відносно молодих відкладів (третичних), а аліфатичні структури характерніші для нафт із палеозойської формації.
Закономірності в хімічному складі нафт пояснюють у залежності від їх походження (генезису) і вторинного перетворення в надрах Землі, тобто зумовлені будовою вихідних нафтоматеринських речовин і направленістю тих хімічних процесів, в які ці речовини залучаються протягом геологічного часу:
| Вік порід | Алкани | Циклоалкани | Арени | |||
| межі | середнє | межі | середнє | межі | середнє | |
| Кайнозой | 0-53 | 26 | 30-80 | 52 | 10-35 | 22 |
| Мезозой | 11-76 | 37 | 12-78 | 50 | 7-26 | 13 |
| Палеозой | 83-93 | 55 | 1-45 | 28 | 3-37 | 16 |
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
- Саранчук В. І., Ільяшов М. О., Ошовський В. В., Білецький В. С. Основи хімії і фізики горючих копалин. (Підручник з грифом Мінвузу). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — 640 с.
- Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: (5-ти мовний укр.-рос.-англ.-фр.-нім.): в 2 т. / В. С. Бойко, Р. В. Бойко. — Київ, 2004—2006. — Т. 1 : А-К: близько 4800 ст. — Київ: Міжнар. екон. фундація, 2004. — 551 с.
- Українська нафтогазова енциклопедія / за загальною редакцією В. С. Іванишина. — Львів : Сполом, 2016. — 603 с. : іл., табл. — ISBN 9789669191403.