background image

 

136

некорректным.  Поскольку  нефть  представляет  собой  сочетание  многих  сотен 
различных  молекул,  то  выделение  однородных  молекул  из  смеси  разнородных  по 
природе  молекул,  не  является  простой  задачей  по  очень  многим  причинам. 
Например,  автор [30] отмечает,  что  определение  средней  молекулярной  массы 
асфальтенов  по  причине  большой  ассоциации  ее  составляющих  частиц – молекул 
очень  сильно  осложнена.  В  этой  связи  молекулярная  масса  одних  и  тех  же 
асфальтенов, определенная разными методами, различается на несколько порядков. 

Многие  исследователи  пытались  предлагать  строение  молекулы  смолы  или 

молекулы асфальтена. Такие попытки выглядят ни больше, ни меньше как нонсенс, 
потому  что  сложнейшие  вещества,  такие  как  смолы  и  асфальтены  не  могут  быть 
представлены  какой-либо  сложной,  но  одной  молекулой.  Эти  вещества  включают  в 
себя несколько типов молекул и отдельных атомов металлов разной природы, и без 
выяснения  свойств  этих  молекул,  свойств  их  атомов  (прежде,  чем  рисовать  и 
предлагать  структуру  непонятно  что  отражающую),  просто  нет  объективной 
возможности  и  никаких  физико-химических  предпосылок  представить  какую-либо 
разумную  отдельную  или  единичную  структуру  или  общее  строение  изучаемого 
вещества. 

С  наших  принципиально  новых  позиций  о  строении  вещества  и  свойствах 

атома [1] открывается 

возможность 

внести 

ясность 

в 

присутствие 

в 

многокомпонентном составе нефти нескольких различных по природе молекул и их 
взаимоотношениях.  Выясненная  нами  природа  химической  связи,  позволяет 
разобраться в механизмах взаимодействий между молекулами разной природы. 

11.12. Асфальтены. 

Асфальтены – это  твердые,  хрупкие  вещества  темного  цвета,  с  плотностью 

1,2 г/см

3

 не плавящиеся без разложения; при нагревании образуется углеродистый 

остаток;  это  один  из  сложнейших  компонентов  нефти,  в  который  входят  различные 
молекулы  и  атомы  металлов,  объединенные  различными  химическими  связями  в 
блоки. 

Содержание  асфальтенов  в  нефтях  изменяется  достаточно  сильно – от 20 % и 

более  до  полного  отсутствия.  Известно,  что  чем  старше  нефть,  тем  меньше  в  ней 
асфальтенов.  Считаем,  что  асфальтены  образуются  на  самих  поздних  этапах 
формирования  нефти,  когда  жидкие  углеводороды  подошли  ближе  к  верхним 
осадочным  породам,  где  температура  имела  величину 300-500 ºС.  Асфальтены 
беднее 

водородом, 

чем 

смолы 

(атомное 

отношение 

Н:С =1,03÷1,20). 

Алифатический  углерод  представлен  метильными,  этильными  и  пропильными 
заместителями  ареновых  ядер,  причем  содержание  этих  заместителей  уменьшается 
в  ряду  СН

3

  >С

2

Н

5

  >С

3

Н

7

.  В  ароматических  кольцах  содержится 50-60 % атомов  С; 

8-20 % атомов  С  содержится  в  группах  СН

3  

и 10-30 % - в  метиленовых  группах 

СН

2

.  В  составе  колец  имеется  значительное  количество  гетероатомов.  Считается, 

что  асфальтены  обладают  высокой  парамагнитностью – 10

1 8

-10

1 9  

спин/г,  что 

является  характерным  для  конденсированных  ареновых  колец.  В  асфальтенах 
находится основная часть азота нефти (около 2-3 %). Прослеживается генетическая 
связь  между  смолами  и  асфальтенами  данной  нефти  так  же,  как  между  смолами  и 
ареновыми  углеводородами.  Различие  асфальтенов  нефтей  разных  месторождений 
связано с различием соотношений ареновых, циклоалкановых и алкановых молекул 
в структуре асфальтена. 

Для  установления  строения  асфальтенов  нами  были  использованы  некоторые 

данные,  полученные  рядом  исследователей [ ]. Считается,  что  в  асфальтенах 
имеется  высокая  степень  конденсации  ареновых  колец,  которые  образуют  так 
называемые  ядра,  содержащие 10-20 конденсированных  колец;  в  ядра  могут 
входить  и  циклоалкановые  кольца.  Всего 5-6 % атомов  Н  связано  с  атомами  С 
кольцевых  молекул,  таким  образом  присоединение  каждого  нового  кольца  или