ких умовах з використанням різних каталітичних систем, що включають іони металів, спочатку знаходяться в смолах і асфальтенів. Перетворення смол в асфальтени відбувається також при порівняно невеликому нагріванні (300-350 ° С), але за умови, що вміст смол в суміші не нижче певної критичної концентрації (близько 20-25%).
Склад і властивості нафтових смол залежать від хімічної природи нафти. Незважаючи на різну природу нафт різних родовищ, вміст вуглецю і водню в смолах коливається в порівняно вузьких межах (у% мас.) С - від 79 до 87, Н - від 9-11. У смолах нафт різних родовищ неоднакова кількість гетероатомів. Так, вміст кисню коливається від 1 до 7% мас., Сірки від десятих часток відсотка до 7-10%. У деяких смолах міститься азот (до 2%). Нафти алкановогооснованія (парафінисті нафти) характеризуються високим вмістом смол (46%) нейтрального характеру. Основними структурними елементами молекули нафтових смол є конденсовані циклічні системи, до складу яких входять ароматичні, циклоалканові і гетероциклічні кільця, з'єднані між собою короткими аліфатичними містками і мають по кілька аліфатичних, рідше циклічних заступників у циклі. За Сергієнко С.Р., будова молекул смол можна представити одній з наступних формул (рис. 1):
Смолисті речовини термічно і хімічно нестабільні, легко окислюються і конденсуються, перетворюючись при цьому в асфальтени.
Рис. 1. Будова молекул смол
Смоли легко сульфується, переходячи в розчин сірчаної кислоти. На цьому заснований сірнокислотний спосіб очищення палив і олив. Смолисті речовини утворюють комплекси з хлоридами металів, фосфорною кислотою.
Асфальтени є більш високомолекулярними сполуками, ніж смоли. Вони відрізняються від смол не тільки дещо меншим вмістом водню, але і більш високим вмістом гетероатомів. Припускають, що асфальтени є продуктами конденсації смол. На підставі численних досліджень хімічної будови молекул асфальтенов вважають, що останні являють собою поліциклічну, ароматичну, сильно конденсовану систему з короткими аліфатичними заступниками у ароматичних ядер. У молекулах асфальтенів присутні також п'яти-і шестічленниегетероцікли. Залежно від природи нафти кількісне співвідношення ароматичних, нафтенових і гетероциклічних структурних елементів може змінюватися в широких пределах.Предложени наступні типи поліциклічних структур - ланки молекул смол і асфальтенів (рис. 2):
Рис. 2. Типи поліциклічних структур
Кисень в асфальтенів входить не тільки до складу гетероциклов, але і в різні функціональні групи: гідроксильні, карбонільні, карбоксильні і сложноефірние.Сера входить також до складу сульфідних містків між фрагментами молекул асфальті. Виявлені циклічні сполуки, що містять сульфоксідную групу. Атоми азоту знаходяться у складі піридинових і піррольних кілець, причому останні найчастіше зустрічаються у вигляді порфіринових комплексів ванадію і нікелю. Асфальтени, виділені з сирих нафт, добре розчиняються в сероуглероде, хлороформі, бензолі, циклогексане та інших органічних розчинниках, але не розчиняються в нижчих алканових вуглеводнях. На цій властивості засновано виділення асфальтенов з нафти і нафтопродуктів. При нагріванні асфальтени розм'якшуються, але не плавляться; при температурі вище 300 0 С вони переходять в кокс і газ.Полярние центри, що виникають у молекулі за рахунок гетероатомів і сполучених систем-електронів ар...
