Элементный состав нефти и гетероатомные компоненты

Углеводородный состав

Общий состав

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией Нефть - смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C₁-C₄, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

а)Парафины (алканы). (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины (нафтены). (30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в)Ароматические углеводороды (арены). (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полициклические (пирон).

г) Олефины (алкены). (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Таблица. Содержание основных классов углеводородов в различной нефти (во фракциях, выкипающих до 300°С в % на всю нефть)
Месторождение	Плотность, г/см³	Парафины	Нафтены	Ароматические
Пермское (РФ)	0,941	8,1	6,7	15,3
Грозненское (РФ)	0,844	22,2	10,5	5,5
Сураханское (Азербайджан)	0,848	13,2	21,3	5,2
Калифорнийское (США)	0,897	9,8	14,9	5,1
Техасское (США)	0,845	26,4	9,7	6,4

Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H₂S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах — мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 C; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10⁻⁵ — 10⁻²%), Ni(10⁻⁴−10⁻³%), Cl (от следов до 2·10⁻²%) и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

Таблица. Элементный состав нефти различных месторождений (в %)
Месторождение	Плотность, г/см³	С	Н	S	N	O	Зола
Ухтинское (РФ)	0,897	85,30	12,46	0,88	0,14	-	0,01
Грозненское (РФ)	0,850	85,95	13,00	0,14	0,07	0,74	0,10
Сураханское (Азербайджан)	0,793	85,34	14,14	0,03	-	0,49	-
Калифорнийское (США)	0,912	84,00	12,70	0,40	1,70	1,20	-

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. Разведанные запасы нефти составляют (на 2004) 210 млрд т (1200 млрд баррелей), неразведанные — оцениваются в 52—260 млрд т (300—1500 млрд баррелей). Мировые разведанные запасы нефти оценивались к началу 1973 года в 100 млрд т (570 млрд баррелей).

Мировая добыча нефти в 2006 г. составляла около 3,8 млрд т в год, или 30 млрд баррелей в год. Таким образом, при нынешних темпах потребления, разведанной нефти хватит примерно на 40 лет, неразведанной — ещё на 10—50 лет. Несмотря на существование таких прогнозов, правительство России в 2009 году планировало увеличение добычи нефти к 2030 году до 530 млн т в год (в рамках Энергетической стратегии России на период до 2030 года).

Страны с крупнейшими запасами нефти (млрд баррелей) (по данным BP Statistical review of world energy 2011)
Страна	Запасы	% от мировых запасов	Добыча	На сколько лет хватит
Саудовская Аравия	264,5	19,1
Венесуэла	211,2	15,3
Иран	137,0	9,9
Ирак	115,0	8,3
Кувейт	101,5	7,3
ОАЭ	97,8	7,1
Россия	77,4	5,6
Ливия	46,4	3,4
Казахстан	39,8	2,9
Нигерия	37,2	2,7
Канада	32,1	2,3
США	30,9	2,2
Катар	25,9	1,9
Китай	14,8	1,1
Бразилия	14,2	1,0
Члены ОПЕК	1068,4	77,2
Весь мир	1383,2	100,0

ОПЕК - Организация экспортеров нефти, международная межправительственная организация, созданная нефтедобывающими державами в целях стабилизации цен на нефть.

Крупнейшие мировые нефтедобытчики (По данным Международного энергетического агентства)
Страна
Добыча, млн т.	Доля мирового рынка (%)	Добыча, млн т.	Доля мирового рынка (%)	Добыча, млн т.	Доля мирового рынка (%)
Россия		9,2		12,1		12,7
Саудовская Аравия		9,1		12,9		11,3
США		5,6		7,9		9,4
Иран		4,8		5,5		5,2

Члены организации ОПЕК контролируют примерно две трети разведанных запасов нефти на планете. ОПЕК обеспечивает 40% мировой добычи и половину мирового экспорта этого драгоценного сырья. В 2011 году средняя цена барреля нефти ОПЕК составила 107,46 доллара, в 2010 году - 77,45 доллара. Рекорд цены «корзины» был установлен 3 июля 2008 года - 140,73 доллара за баррель. В январе 2012 года средняя цена «корзины» составила 111,76 доллара за баррель.

Цена «корзины» ОПЕК определяется как средний арифметический показатель физических цен следующих сортов нефти, добываемой странами картеля: Saharan Blend (Алжир), Girassol (Ангола), Oriente (Эквадор), Iran Heavy (Иран), Basra Light (Ирак), Kuwait Export (Кувейт), Es Sider (Ливия), Bonny Light (Нигерия), Qatar Marine (Катар), Arab Light (Саудовская Аравия), Murban (ОАЭ) и BCF 17 (Венесуэла).

Россия занимает седьмое место в мире по доказанным запасам нефти, которые оцениваются более чем в 74 миллиарда баррелей (примерно 10 млрд тонн). Согласно документам, подготовленным к заседанию Совета безопасности РФ, запасы российской нефти выработаны более чем на 50 %, а текущий уровень добычи (около 500 млн т нефти в год) может продержаться в течение 20-30 лет, периодически увеличиваясь за счет ввода новых проектов и снижаясь из-за истощения старых месторождений.

Таблица добычи нефти в России/РСФСР по годам по официальным данным (сборники Госкомстата/Росстата — по 2006 г.) может быть представлена в следующем виде:

Год
Добыча нефти, млн. т	1,295	7,039	18,231	49,263	87,978	102,792	118,861	184,351	199,93
Год
Добыча нефти, млн. т
Год
Добыча нефти, млн. т
Год
Добыча нефти, млн. т
Год
Добыча нефти, млн. т

Основные нефтедобывающие компании РФ приведены в таблице. Лидерами нефтяной отрасли в России по добыче нефти являются Роснефть и Лукойл.

Добыча нефти и газового конденсата крупнейшими нефтяными компаниями России, млн. тонн
Компания
Роснефть	106,1	108,9	115,8	122,6
Лукойл	95,2	97,6	95,9	96,0
ТНК-ВР	68,8	70,2	71,7	71,3
Сургутнефтегаз	61,7	59,6	59,5	60,8
Газпромнефть	30,7	29,9	29,8	35,3
Татнефть	26,1	26,1	26,1	26,1
Славнефть	19,6	18,9	18,4	18,1
Башнефть	11,7	12,2	14,1	15,1
Русснефть	14,2	12,7	13,0	13,6

Дата добавления: 2014-01-20