|
|
|
содержание .. 5 6 7 8 ..
ГЛАВА III
ЭЛЕМЕНТЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ НЕФТЕЙ И ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ, И ИХ ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ
ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ
Элементарный состав нефтей и природных газов довольно прост. В их строении участвуют главным образом биогенные элементы — основные в структуре любого вещества органического происхождения. К таким элементам относятся углерод (С), водород (Н), кислород (О), сера (3) и азот (М). По сравнению с элементарным составом органического вещества роль кислорода в нефях и природных газах незначительна. Как видно из табл. 8, нефть по своему элементарному составу близка к другим горючим ископаемым, органическое происхождение которых не вызывает сомнений.
Т а б л и ц а 8
Средний элементарный состав каустобиолитов, % (по А. Ф. Добрянскому, 1948) Каустобиолиты
С
Н
о
Клетчатка . . . . . . . . . . . . . . . 44
6,5
49.5
Древесина . . . . . . . . . . . . . . 50
6,3
44
Торф . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6 34 Бурый уголь . . . . . . . . . . . . . 65
5
30
Каменный уголь . . . . . . . . . . . 80
5
15
Антрацит 96
3
1
Шунгит . . . . . . . . . . . . . . . 49
0-5
0,5
Сапропель . . . . . . . . . . . . . . 55
7,2
37,8
Горючие сланцы . . . . . . . . . . . 60 7,5 32.5 Сапропелит 77
8
15
Мальты . . . . . . . . . . . . . . . . 82 9 9 Нефть . . . . . . . . . . . . . . . . 85 11 4 Асфальт . . . . . . . . . . . . . . . 88
9
3
Такое совпадение элементарного состава горючих ископаемых заставляет предполагать, что все они образовались из органических веществ.
Основным элементом, входящим в наибольшем количестве в со- став нефтей и природных газов, является углерод. Его содержание
§ 1. Основные элементы, входящие в состав нефтей и природных газов
в нефтях колеблется в пределах 79,5—87,5% и в газах — в пределах нефтях в количестве 11—14% и в газах — в количестве 14—24%. Углерод и водород в нефтях и газах связаны между собой в угле- водородные соединения, состав и свойства которых описываются в следующей главе. Очень часто для характеристики состава различных горючих ископаемых, в том числе нефтей и газов, используют отношение С/Н. В табл. 9 приведено такое отношение для нефтей, газов и некоторых других горючих ископаемых.
Т а б л и ц а 9
Элементарный состав каустобиолитов
Содержание, %
С
С
Классы каустобиолитов
С Н
O+S +N
Н
O+S+N Липтобиолиты . . . . .
Сапропелиты . . . . . Гумиты . . . . . . . . Карболиты . . . . . .
Нефтяные битумы . . . Углеводородные газы . . Нефти . . . . . . . . .
Парафиновые битумы Асфальтовые битумы . .
76-84 44—83 55-92 89-99 42-89 42—78 80—88 76—87 77—89
7-11 6-12 4,5-5 0,3-4 7—24 14—24 10-14 12-15 7-12
6—22 7-51 4-35 1-7 0.3-44 0,3—44 0.3—7 0,3—12 2-15
7-9 7-9 9-20 20—300 3-12 3—4.3 6-8 5,7—7 7,5-12
3-14 1—14 1.5-20 12-100 1-500 1-300 12-500 6—500 5-55
Как видно из табл. 9, отношение С/Н в нефтях колеблется в пре- делах 6—8 и в газах — в пределах 3—4,3. В газах в некоторых случаях отмечается свободный водород (несколько процентов).
На долю других элементов (8, N и О) в нефтях приходится в среднем около 1—2% и в редких случаях 3% или более. Сера в нефтях присутствует в свободном и связанном состоянии. Связанная сера либо находится в виде Н 2 3, либо входит в состав высокомолекулярных органических соединений. Валовое содержание серы в нефтях иногда достигает 7—8%. В природных газах сера обычно содержится в виде Н 2 8, количество которого в газах иногда достигает 20 и даже 45% (по А. Л. Козлову, в газах Шор-Су).
Содержание кислорода в нефтях невелико и редко достигает 1—2%. В настоящее время в нефтях установлены следующие кислородные соединения: нафтеновые кислоты, фенолы и смолистые вещества. По данным А. Ф. Добрянского смолистые вещества заключают в себе около 93% всего кислорода нефтей, на долю нафтеновых кислот приходится около 6% и на долю фенолов — не более 1%. В природных газах кислород встречается главным образом в виде С0 2 . Содержание С0 2 в газах изменяется в широких пределах: от концентраций, близких к нулю, до почти чистых углекислых
51
|