ХАРАКТЕРИСТИКА СТРУКТУРНЫХ ФРАГМЕНТОВ, СВЯЗАННЫХ ЧЕРЕЗ СУЛЬФИДНЫЕ МОСТИКИ, В ПРОДУКТАХ КОНВЕРСИИ АСФАЛЬТЕНОВ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ В СВЕРХКРИТИЧЕСКОМ ГЕКСАНЕ

Abstract

Listen

Translate article

Изучен состав фрагментов, связанных сульфидными мостиками в молекулах смолисто-асфальтеновых веществ, выделенных из жидких продуктов термодеструкции асфальтеновых компонентов тяжелых высокосернистых нефтей Усинского и Ашальчинского месторождений в сверхкритическом н-гексане с использованием комплекса физико-химических методов исследования (селективная химическая деструкция, ИК-спектроскопия, хромато-масс-спектрометрия). Набор соединений, идентифицированных в продуктах разрушения С-S-связи в молекулах “вторичных” асфальтенов и смол, в значительной степени идентичен набору, установленному в продуктах химической деструкции молекул исходных асфальтеновых компонентов. Они представлены нормальными и разветвленными алканами; н-алкилциклопентанами; н-алкилциклогексанами; стеранами; гопанами; фенилалканами, различающимися местом присоединения фенильного ядра к углеродной цепи; дифенилами; нафталинами; фенантренами; дибензотиофенами; н-алкановыми кислотами; этиловыми и изопропиловыми эфирами н-алкановых кислот; пентациклическими соединениями ряда олеанена. Отличительной особенностью молекул “вторичных” асфальтенов является наличие в их структуре связанных через сульфидные мостики н-алк-1-енов с четным числом атомов углерода и моноциклических ароматических углеводородов. Установлено сходство набора соединений, связанных через сульфидные мостики в структуре исходных асфальтенов и продуктов их термического разложения в сверхкритических условиях. Это свидетельствует о том, что “вторичные” асфальтены и образующиеся смолы являются фрагментами молекул исходных образцов и связаны в их структуре через наименее термически устойчивые функциональные группы - сложноэфирные, дисульфидные и сульфидные. Выявленные различия в характере молекулярно-массового распределения одноименных серосвязанных соединений в структуре “вторичных” асфальтенов и смол позволяют предположить, что образующиеся смолистые компоненты находятся на периферии макромолекул асфальтенов тяжелых высокосернистых нефтей. The composition of fragments linked by sulphide bridges in the molecules of resin-asphaltene substances isolated from the liquid products of thermal destruction of asphaltene components of heavy high-sulphur oils from the Usinskoye and Ashalchinskoye fields in supercritical n-hexane is investigated using a complex of physicochemical methods (selective chemical degradation, IR spectroscopy, gas chromatography - mass spectrometry). The set of compounds identified in the products of C-S bond cleavage in the molecules of secondary asphaltenes and resins is largely identical to that identified in the products formed in the chemical destruction of the molecules of initial asphaltene components. They are represented by normal and branched alkanes, n-alkylcyclopentanes, n-alkylcyclohexanes, steranes, hopanes, phenylalkanes differing from each other in the position of phenyl ring in the carbon chain, diphenyls, naphthalenes, phenanthrenes, dibenzothiophenes, n-alcanoic acids, ethyl and isopropyl esters of n-alkanoic acids, and pentacyclic compounds of the oleanene series. A distinctive feature of secondary asphaltene molecules is the presence of n-alk-1-enes with an even number of carbon atoms and monocyclic aromatic hydrocarbons linked through sulphide bridges in their structure. The similarity of the set of compounds linked through sulphide bridges in the structure of initial asphaltenes and the products of their thermal decomposition under supercritical conditions is established, which suggests that the secondary asphaltenes and the resulting resins are fragments of the molecules of initial samples. These molecular fragments are linked in their structure through the least thermally stable functional groups - ether, disulphide and sulphide. The revealed differences in the pattern of molecular mass distribution for similar sulphur-bound compounds in the structure of secondary asphaltenes and resins allow us to assume that the resulting resinous components are located at the periphery of the asphaltene macromolecules of heavy high-sulphur oils.