Строение и закономерности в концентрационном распределении углеводородов в газоконденсатах месторождений Восточной Туркмении тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИНСТИТУТ ХИМИИ

На правах рукописи

МАКАРОВ Владимир Владимирович

СТРОЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ В КОНЦЕНТРАЦИОННОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ГАЗОКОНДЕНСАТАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ ТУРКМЕНИИ

02.00.13. — Нефтехимия

Aвтopeфepaf

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

АШХАБАД - 199^

Работа выполнена в лаборатории нефтехимического синтеза и катализа Института химии Академии Наук Туркменистана.

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор, академик АН Туркменистана — Сергиенко С. Р.,

кандидат химических наук — Кульджаев Б. А.

доктор химических наук, профессор, академик АН Туркменистана — Ниязоз А. Н.,

кандидат химических наук — Ерофеев В. В.

Ведущая. организация: Томский Институт химии нефти СО РАН.

па заседании Специалк, , ._ . по защите канди-

датских диссертаций при Институте химии АН Туркменистана по адресу: 744012, Ашхабад, ул. Советских пограничников, 92, Институт химии АН Туркменистана.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института химии АН Туркменистана.

Официальные оппоненты:

Защита состоится

года в /V час.

Автореферат разослан « и »

1992 г.

Ученый, секретарь Специализированного совета, кандидат химических наук

Н. Л1. ПАРФЁНОВА

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Туркменистан по запасай и добыче природного газа занимает одно из ведущих мест в мире. Разведанные запасы природного газа обеспечивают устойчивую его добычу на нынеамеы уровне на сравнительно длительное время.

Природный газ и газовые конденсаты в настоящее время используются только для энергетических целей и практически не используются в качестве углеводородного химического сырья. Использование газоконденсатов в качестве химического сырья в промышленности органического синтеза придаёт особую актуальность проблеме исследования углеводородного состава конденсатов перспективных газоконденсатных месторождений Туркменистана.

Цель исследования. Целью настоящей работы ставилось глубокое исследование группового и индивидуального углеводородного состава конденсатов, молекулярного строения углеводородов и закономерностей в концентрационном распределении основных групп углеводородов в конденсатах различного типа.

Больше значение имело также проведение оценки возыод-ности использования конденсатов этого региона в качестве потенциального химического сырья для производства в Туркменистане ароматических и олефиновых углеводородов, н.парафинов я высококачественных автомобильных топлив.

Научная новизна. В результате выполкеных исследования получены новые данные о составе-, строение и концентрационном распределении углеводородов в бензиновых и керосино-газойле-вых фракциях конденсатов. Установлены закономерности в концентрационном распределении парафиновых углеводородов нереального и разветвлённого строения, циклогексановых и цижлопента-новых углеводородов С^-Сд, бензола и его гомологов С^-Сэд.

Впервые методом масс-спектрометрии исследован структура-групповой углеводородный состав керосино-газойлевых фракций газоконденсатов Восточной Туркмении и показано концентрационное распределение моно-, би-, три-, тетра- и пентациклических нафтеновых и различных структур ароматических углеводородов.

Выявлена зависимость концентрационного распределения различных групп углеводородов от химического типа конденсата.

Практическая ценность. Проведено глубокое исследование углеводородного состава ковденсатов практически всех крупных разрабатываемых месторождений Восточной Туркмении. Получение данные представляют большую практическую) ценность в связи с планами строительства в республике комплекса нефтехимических производств на базе использования в качестве сырья природного газа и г&сэконденсатов. Результаты исследований переданы для практического использования предприятиям концерна "ТУрк-иенгазпром": Ачакскому, Шатлыкскому и Советабадскому газопро-. шсловыы управлениям.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались: на Международной конференции по химии нефти (Томск, 1991 г.), на УП Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Ашхабад, 1984 г.), на 1У научно-практической конференции сотрудников Института химии АН ТССР (Ашхабад, 1985 г.).

Публикации. По результатам выполненной работы опубликовано 18 печатных работ.

На защиту выносятся следующие положения;

- результаты исследования современными методами структурно-группового и индивидуального углеводородного, состава и строения углеводородов газоконденсатов месторождений Восточной Туркмении;

- закономерности концентрационного распределения основных групп углеводородов в бензиновых и керосино-газойлевых фракциях и их зависимость от химической природы конденсата;

- обоснование возможности использования газовых конденсатов в качестве ценного углеводородного сырья для производства

в Туркменистане ароматических и олефиновых углеводородов, и.парафинов и высококачественных автомобильных гоплив.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы, приложения, изложена на 146 страницах машинописного текста с 30 таблицами и 27 рисунками. Список литературы содержит 142 наименования.

Введение содержит обоснование актуальности темы диссертации, здесь же сформулирована цель исследования.

В первой главе даётся обэор литературы по рассматриваемой проблеме. • .

Во второй главе описаны применяемые методы исследования.

В третьей глане припсцеиЬ характеристика фракционного и

группового углеводородного состава исследуемых конденсатов.

В четвёртой главе изложены результаты исследования индивидуального углеводородного состава лёгких фракций конденсатов.

В пятой главе изложены результаты исследования структурно-группового и индивидуального углеводородного состава керосино-газоЛлевых фракций конденсатов.

В шестой главе обобщены данные по концентрационному распределению углеводородов в конденсатах различного углеводородного состава.

В седьмой главе проведена оценка наиболее целесообразных направлений переработки и использования газоконденсатов Восточной Туркмении.

В приложении приведены групповой и иаднввдуаяькыЯ углеводородный состав фракций газоконденсатов и математическая обработка результатов исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты и методы исследования.

В работе были исследованы 25 образцов конденсатов двенадцати основных газоконденсатиых месторождений Восточной .Туркмении. Территориально все газонодцеясатше месторождения этого региона можно условно разделить на два группы: первая группа месторождений сосредоточена в северо-восточной, а вторая в вго-восточной частях Туркменистана.

В работе использовались цатоды разделения: фракционирование, адсорбцног хроиатографая, хоаплеясообразованне с карбамид ои, терыодиффузионное разделение, а также физические методы исследования, такие хан капиллярная гаэожвдкостнал хроматография, масс-спектрометрия, хроматоыасс-спехтрометрия.

Общая характеристика и фракционный состав конденсатов

Большая часть исследованных конденсатов представляет собой легкоподвижные жидкости светло-соломенного или желтого цвета с удельный весом 0,730-0В8Ю и коэффициентом рефракции 1,4140-1,4520. Все исследованные конденсаты практически бес-сорнистые или ыалосернистые, содержание общей серы не превышает 0,1 %. Конденсаты хар&ктериэуптся довольно разнообразным фракционным составом. Наряду с конденсатами, выкипающими пра-

ктически полностью до 250 °С (Ыоллакёр, Шоркель), встречаются конденсаты (Даулетабад, Советабад) выкипающие в широком интервале температур - о* 60 до 450 °С.

Групповой углеводородный состав конденсатов

Конденсаты газоксиденсатных месторождений Восточной Туркмении по групповому углеводородному составу, в основном, делятся на две резко различающиеся группы: конденсаты с высокий содержанием циклических углеводородов (нафтеновых и ароматических) суммарное количество которых достигает^ 55-65 % и па- рафинистые конденсаты, содержащие в своём составе до 70-85 % парафиновых углеводородов (табл. 1). На рис. I приведено концентрационное распределение различных классов углеводородов по фракциям конденсатов.

Парафиновые углеводороды. В характера концентрационного распределения парафиновых углеводородов наблюдается общая тенденция к увеличению.их содержания с повышением температуры выкипания фракций.

Нафтеновые углеводороды. Нафтеновые углеводороды в .большинстве исследованных конденсатов концентрируются в лёгких фракциях. С.повышением температуры выкипания фракций их содержание снижается, достигая минимума во фракциях 150-200 и 122-150 ЬС. В большинстве исследованных конденсатов наблюдается второй максимум содержания нафтеновых'углеводородов, который приходится на фракцию 200-250 °С;

Ароматические углеводороды. Ароматические углеводороды во всех исследованных конденсатах концентрируются в лёгких . фракциях; в парафинистых конденсатах максимум их содержания приходится на фракцию 60-95 °С, а в конденсатах с высоким содержанием циклических углеводородов - на фракцию 122-150°С. С повышением температуры выкипания фракций содержание ароматических углеводородов постепенно снижается.

Индивидуальный углеводородный состав лёгких фракций конденсатов

Исследован индивидуальный углеводородный состав лёгких фракций ковденсатов. Рассмотрено соотношение парафиновых углеводородов нормальногр и разветвлённого строения (табл. 2), а также концентрационное распределение парафиновых углево-

Таблица!

' Групповой углеводородный состав конденсатов

Месторождение, • горизонт, снваага .1 1 " ) Фракция 60-200 °С 1 Фракция 60-300 0 С

! Содер-га яание 'в кон- & { Углевс ? % масс. состав, ]Содер-! Углеводородный 'яание ; % масс. состав,

!Парафи-;Нафге-{ новые | новые {Ароматические !в кон-|денса-! те,% !Парафи-{Нафте-( новые | новые ¡Ароматические

Северо-восточная Туркмения

Кирпичли , 67,6 33,8 .30,8 ■ 35,4 88,7 35,6 30,6 33,8

Северный Балкуи, I 70,9 34,7 32,4 32,9 68,1 36,2 30,5 33,3

Наип 71,7 43,3 29,6 27,1 - - ■ - '. - •

ГУгуртли (серн, гор.) 75,2 , 35,1 • 29,8 : 35,1 - - .. -

Гугуртля (бессерн. гор.) 77,2 * 45,0 33,9 21,1 96,0 46,3 34,0 19,7

Ееурдеаик 58,0 44,1. 29,6 26,3 90,6 45,5 "31.5 23,0

Юго-восточная Туркмения • - •

Западный Шатлкх " 44,3 . '73,5 13,8 12,7: 82,3 . 74,8 16,4 8,8

Восточный Иатльк 42,5 77,4 12,1 10,5 84,7 76,0 16,8 7,2

Хеджей . .. '■ 60,8 • 74,3 8,9 16,8 94,0 71,6 13,7 14,7

Даулетабэд, I 23,9 75*3 11,2 13,5 71,6 72,9 . 16,9 10,2

Даулетабад, 19 29,3 • 73,4 12,4 14,2 58,0 71,8 16,9 11,3 .

Советабад, 54 10,9 73,5 12,2 14,3 .. 45,9 74,6 16,8 8,9

Моллакер 83,4 71,3 13,7 15,0 - - - _

Шоркель 78,3 81,3 12,2 6,5 - - —

I

сл

Парафиновые Нафтеновые Ароматические

Пределы выкипания фракций, °С Рис. I. Распределение углеводородов по фракциям конденсатов. Месторождения: I- Гугуртли (бессерн. горизонт), 2- Беурцешик, 3- Кирпкчли, 4- Северный Балкуи (скв.1), 5- Западный Еатлык, 6- Советабад (скв.41), 7- Даулетабад (скв.1), 8- Тедиен

Таблица 2

Соотношение различных структур насыщенных углеводородов

Местороздение, { Парафиновые ) Нафтеновые

1 Отношение: | Отношение:

горизонт, 1 н.парафин ; циклогексановые

скважина ! изопарафины | циоопентановыз

! С6 ! С7 !С6_С8 С6 ! С7 !С8 1С6_С8

Северо-восточная Туркмения

Кнрпичли 1,0 1.1 0,9 1.0 1,7 3,6 6,2 3,1

Северный Балкуи,1 0,9 1.1 0,9 1.0 1.7 4,4 9,5 3,7

Наип 1,0 1.2 1.0 1.0 1.7 4,4 5,1 3,6

Гугуртли(сери.гор.) 0,9 1.2 0,9 1.0 1,7 3,7 6,8 3,3

Гугуртли(б/с гор.) 1,2 . 1.2 1,1 1.1 2,2 5,0 8,8 4,7

Беурдешик 1.4 1.1 1.2 1,7 3.1 4,7 3,0

Юго-восточная Туркмения"

Западный Шатлык 1.4 1.5 1.4 1,4 7,3 5,9 7.4 6,6

Восточный Шатлын 1,6 1.7 1.4 1.5 11,7 7,3 8,5 8,2

Теджен 1,8 2,0 1.3 1.5 7,1 5,3 4.8 5,3

Даулетабад.б 1,7 1.9 1.4 1.6 4,7 5,3 8,8 '6,3

Даулетабад,19 1,4 1.9 1,6 1,6 3,7 4,1 7,1 4,8

Советабад.54 1,2 1,6 1,5 1.5 6,5 6,5 10,5 7,6

Советабад,41 1.4 I.? 1,7 1.6 9,3 7,5 13,0 9.5

Советабад,45 1.6 2,1 1,9 1.9 13,4 8,2 10,5 9,6

Ыоллакёр 2,6 3,0 2;9 2.9 53,3 5,9 27,5 14,4

Шоркель 1,8 2,1 1,8 1.9 67,0 6,5 22,5 12,7

дородов в зависимости от числа и положения заместителей в углеводородной цепи. Для нафтеновых углеводородов изучалось соотношение циклогексановых и циклопентановых структур, концентрационное распределение нафтенов по числу и положению заместителей в кольце. При исследовании ароматических углеводородов рассмотрено соотношение бензола и его гомологов С^^о и концентрационное распределение изомеров в зависимости от положения заместителей в бензольном кольце. 1

Углеводородный состав керосино-газойлевых фракций

, Керосино-газойлевые фракции конденсатов ыесторовдений Восточной Туркмении, составляющие от 20 до 55 % состава конденсатов, до последнего времени почти не исследовались. Между тем, исследование этих фракций имеет большое значение для. глубокого познания высококшшцих углеводородов газоконденсатов. Исследуемые фракции были разделены методом адсорбционной хроматографии на силикагале АСК на парафипо-нафтеновую и ароматические части, которые исследовались методом ыасс-спектро-метрии (табл. 3).

Как видно из результатов масс-спектрального анализа нафтеновые углеводороды представлены, в основном, moho-, би-, три- и тетрациклическими углеводородами. В большинстве исследованных конденсатов в максимальных количествах содержатся трициклические структуры, на долю которых приходится от 27 до 36 % (от суммы нафтенов) в конденсатах С'высоким содержанием циклических углеводородов и от 47 до 86 % в парафинистых конденсатах.

Ароматические углеводороды состоят, в основном, из производных бензола и нафталина. Среди бензольных углеводородов на долю алкилбензолов приходится 60-87 % в парафияистых конденсатах и 38-56 % в конденсатах богатых содержанием циклических углеводородов. В то же время последние характеризуются более высоким содержанием гибридных нафтено-арокатических структур (инданов, тетралинов, динафтенбензолов).

С целью более детального изучения концентрационного распределения различных структур углеводородов в керосино-газбй-левой фракции конденсатов был исследован углеводородный сос-' тав пятидесятиградусных фракций: 200-250, 250-300 и 300-350 °С конденсатов месторождений Кирпичли, Западный Шатлык, Совета-бад (54) и Моллакёр, являщихся характерными представителями различных типов углеводородных систем.

Пятидесятиградусные франции этих конденсатов были разделены методом адсорбционной хроматографии на силикагеле на •парафино-н&фтеновуи и ароматическую части, которые исследовались методом маос-спектрометрии.

Парафиновые углеводороды. Концентрационное распределение парафиновых углеводородов рассмотрено на примере конденсатов

Таблица 3

Структурно-групповой углеводородный состав кероскно-гаэойлевой фракции конденсатов (200-350 °С) по данным масс-спектрального анализа, %

| Нестор одд ей и я Углеводороды {«^¡Сев.^ |Зап.|Сове-;Тед. |Молл,

Парафиновые 43,0 42,7 49,4 75,3 74,3 63,3 14,8

Нафтеновые 29,2 25,3 31,6 19,7 18,2 24,7 74,0

в том числе:

моноциклические 7,0 5,5 9,5 3,1 2,2 3,5 -

бициклические 8,0 6,8 11,3 3,7 2,7 4,6 -

трициклические 10,6 7,8 8,6 9,4 8,7 IX.7 64,9

тетрациклкчееккэ 2,8 3,9 2,0 2,9 3,6 3,7 6,9

пентациклические 0,8 1,3 0,2 0,6 1,0 1,2 3,4

Ароматические 27,8 32,0 19,0 5,0 7,5 12,0 11,2

в том числе:

алкилбензолы 7.5 6,0 8,2 2,6 2,5 Б,5 -

инданы и тетралкны 4,7 4,5 5,1 од 0,5 0,8 ' -

динафтенбензолы 2,8 5,2 1,4 0,3 1Д 1.4 -

алкилнафталины 7,5 10,8 3,5 1.0 1.2 2,3 -

аценафтены 4,6 3,2 0,4 0,7 1,5. 1Д . -

флуорены 0,3 0,8 - од 0,2 0,2 -

алкилфенантрены 0,4 1,4 • 0,3 0,2 0,4 0,3 -

Дкбензтиофены - _ .- 0,03 - -

Нафгобенз тиофены - 0,06 0,09 0,01 0,03 ОД _

ивсторогцений Кирпичли и Западный !2атлшг. Сугтеаркео содержание парафиновых углеводородов во фракциях втах конденсатов было определено касс-спектр-алышм анализом. Для изучения концентрационного распределения парафиновых углеводородов нормального и разветвленного сгроечия фракции параф:то-наф-тенсвых углеводородов были подвергнуты ДЕухстадийной карбь-кадной дсяаряфкнизацин с последующим определением индивидуального состава оогдзувчих гскплекс углевпасг^в методом

капиллярной газожидкостной хроматографии. Результаты исследования показали, что во фракциях конденсата месторождения Кир-пичли парафиновые углеводороды нормального и изостроения содержатся приблизительно в равных количествах, в то время как в парафшшстоы конденсате месторождения Западный Шатлык нормальные парафины в 1,4-1,7 раза преобладают над изопарафина-ми. Близкие значения соотношения между но^рмальными и из опара-финами наблюдались и в лёгких фракциях этих конденсатов.

Нафтеновые углеводороды. Во всех исследованных фракциях полициклические нафтены преобладает над моноциклическими: во < фракциях 200-250 и 250-300 °С преобладает би- и трицикличес-кие, а во фракции 300-350 °С - тетрациклические. Трицикличес-кие нафтены концентрируются, главным образом, во фракции 200-250 °С, где на их долю приходится от 44 % Сот суммы наф-тенов) в кирпичлинском конденсате до 70 % в советабадском. В конденсате иесторовдения Ыоллакёр в этой фракции нафтеновые углеводороды практически полностью состоят из трициклических структур.

Для выяснения химического строения нафтеновых углеводородов фракции 200-250 °С изопарафино-нафтеновая часть этой фракции конденсатов месторождений Кирпичли, Западный Шатлык и Ыоллакёр была разделена методом термодиффузии и концентраты нафтеновых углеводородов были исследованы методами капиллярной ГЕХ и хроматомасс-спектрометрии.

Исследования показали, что моноциклические нафтены представлены, главным образом, циклогексановьши углеводородами.

Бициклкческие нафтены состоят, в основном, из гомологов .декалина: 2- и 3-ыетил-; 2,8-, 2,9-, 3,8-, 3,9-диыетил-; . 3,4,8-, 2,4,9-триметил-; 2- и З-этилбицикло/4.4,0/декана.

Трицкклические углеводороды представлены метил- и этил-заыещенныыи гомологами адамантана. Основную часть адаманта-новых углеводородов составляют moho-, ди- и триметилзамещен-ные. Среди диметилзамещенных преобладает 1,2-, 1,3- и 1,4-диметиладамантаны, среди триметилзамещенных - 1,3,4-, 1,3,5-и 1,3,6-триметиладамантаны. Общее содержание идентифицированных гомологов'адамантана в конденсате мзеторавденя Западный Шатлык ьдвое выше, чем в конденсате месторождения Кирпичли. Наиболее иисокшд содержанием адамантансвых углеводородов (10,3%) характеризуется конденсат Моллакйр (табл. 4).

Таблица 4

Состав идентифицированных адаыантановых углеводо-• родов фракции 200-250 °С, %

Ы е с торой Д е н и я

Адамантаны ! Кирпичли ¡Западный Шатлык 1 Ыоллакёр

Г В исходной фра-1 кции {В кон; ден-! сате -1В исход-!ной фра! кции В кон-ден-! сате В исход-'ной фра-'•кции -{В кон • ден-! сате

Нетил- 1,7 0,21 1,3 0,30 5,2 0,71

Диметил- 3,0 0,40 3,2 0,74 26,8 3,67

Триметил- 2,0 0,26 2,7 0,63 27,5 3,75

Тетраметил- 0,3 0,04 0,5 0,10 3,7 0,50

Этил- 0,5 0,07 0,8 0,18 7,9 1,07

Ыетилэтил- 0,6 0,03 и 0,25 4,4 0,60

Всего: 8,1 1,06 9,5 2)21 75,5 10,30

Ароматические углеводороды. Во всех исследовагаых фракциях ароматические углеводороды представлены, в основном, бензольными и нафталиновыми структурами с преобладанием первых (46-56 %). Содержание фенантреновых углеводородов в сумме ароматических не превышает 7-14 %.

Среди бензольных углеводородов ,во фракциях конденсата Кирпичли в больших количествах присутствуют гибридные нофто-но-ароматические структуры (ицданы, тетрзлини, динафтгнбен-золы), в то время как во всех фракциях парафянистих конденсатов месторождений Западный Ыатлык и Созетабад значительно преобладают алкилбензолы. На рис. 2 показано концентрационное распределение различных структур ароматических углеводородов по фракциям конденсатов. Алкилбензолы, инданы, тзтрали-нн и алкилнафталины концентрируются в более легких фртагах -200-250 и 250-300 °С, а динафтенбензояы н алкилфенантрелы во фракциях 250-ЗС0 и 300-350 °С.

Влияние химической природы конденсата на концентрационное распределение углеводородов

Исследование углеводородного состава конденсатов гаэо-конценсатиых местсрогкдеииИ Восточной Туркмении показало, что

во? птн"

Алкилбензолы Изданы, тетралины Динафтенбензолы

50 -ПО •

30

20

МО

Алхилнафталины Аценафтены % —-

Алкилфенантрены

, 30

20

200-250 £50-300 300-350 200-250 250-300 800-350 200-250 450-300 300-350 Пределы выкипания фракций, °С

Рис. 2. Концентрационное распределение ароматических углеводородов по фракциям конденсатов; I- Кирпичли, 2 - Советабад (54), 3 - Западный Шатлык

по соотношению содержащихся в них основных классов углеводородов они делятся на две группы: конденсаты с высоким содержанием циклических углеводородов и высоколарафинистые конденсаты.

Проведённые исследования показали, что с увеличением содержания парафиновых углеводородов, т.е. при переходе от конденсатов с высоким содержанием циклических углеводородов к па-рафинистым конденсатам закономерно меняется не только групповой углеводородный состав, но и соотношение между изомерами углеводородов различных классов.

Так в конденсатах с увеличением содержания парафиновых углеводородов в сумме парафинов растет доля неразветвлённых структур (рис. 3). Исследование состава парафиновых углеводородов керосино-газойлевой фракции показало, что эта закономерность проявляется и для углеводородов состава С^о^о'

Зависимость от типа конденсата проявляется и в концентрационном распределении нафтеновых углеводородов состава .,,/■-Сп. Так с увеличением содержания пгр-ф:":сзь:х углеводоро-

2,0

1 г з ч 5 6 "г 8 э ю и а

Отношение П:Н

Рис. 3. Зависимость величины отношения концентраций парафинов нормального и разветвленного строения от углеводородного состава конденсата (отношение содержания парафиновых углеводородов к нафтеновым во фракции 60-200 °С)

дов и уменьшением нафтеновых в сумме последних повышается содержание циклогексановых структур и уменьшается доля цик-лопентановых, а среди гомологов циклогексана и циклопентана увеличивается доля геминально замещенных структур (рис. 4).

Тип конденсата оказывает существенное влияние и 'на концентрационное распределение нафтеновых углеводородов в керосино-газойлевой фракции (200-35Ó °С). С увеличением содержания парафиновых углеводородов в сумме нафтеновых повы-иается доля трициклических структур и уменьшается содержание моно- и бициклических (табл. б).

Зависимость от типа конденсата проявляется и в концентрационном распределении изомеров ароматических углеводородов состава Cg-Cjg. В конденсатах с увеличением содержания парафиновых углеводородов и уменьшением циклических среди дизамещенных гомологов бензола Сд и Сд уменьшается содержание мета-изомеров и повышается доля орто-изомеров, а среди триметилзамещешшх Сд снижается содержание 1,2,4- и 1,3,5-триметилбензолов и увеличивается доля 1,2,3-трииетшгбензола (табл. 6).

Рис^ 4. Зависимость соотношения концентраций различных

структур нафтеновых углеводородов от углеводородного состава конденсата (отношение.содержания парафиновых углеводородов к нафтеновым во фракции 60-200 °С) .

Таблица 5

Концентрационное распределение нафтеновых углеводородов в керосино-газойлевой фракции, % отн.

!Месторождения

ь ' ■ , 1 I у * I I ' 1

Углеводороды ¡Беур-,Кир- ,Северу Тед- ¡Запад- ¡Совета-1дешик;пичли; ный ; жен { ный {бад, 54 ______!_г_I Балку и!_1Шатлык I

Отношение содержа- • ■ ния парафиновых углеводородов к наф- 1,6 1,5 1,7 2,6 3,8 4,1 теновыы во фракции 200-350 °С

Моноциклические 30,1 24,0 21,9 14,2 15,7 12,1

Бициклические ... 35,8 27,4 26,9 18,6 18,8 14,8

Трициклические 27,2 36,3 30,8 47,4 47,7 47,8

Тетрациклические 6,3 9,6 15,4 15,0 14,7 19,8

Пенгациклические 0,6 2,7 5,1 4,8 3,1 5,5

Таблица 6

Концентрационное распределение ароматических углеводородов состава Сд и Сд, 5? отн.'

1 и в его р о я д а н и я

Углеводороды |Север-^ |Беур_| ! Балкуи!пиадиIДешнк| Тед-жен ,Запад-, ; ныП (Щатлык! Советабад 54 1 45

Отношение содержа- • '

ния парафинов к на- 1.1 1,1 1,5 8,3 5,3 5,0 12,3

фтенам во фракции

60-200 °С

Ксилолы:

орго-изомер 20 23 . 28 43 48 49 65

мета-изомер 64 61 60 46 44 45 28

пара-изомер 16 16 12 II 8 6 7

Метилэ тилбеня олы:

орто-изомер 16 22 . 29 35 79 71 100

пара-изомер 25 22 22 21 4 7 -

ыета-изонер 59 56 49 44 17 22 -

Тршетилбензолы:

I,2,3-триметилбензол 15 20 26 26 47 51 71

1,2,4-триметилбензол 53. 49 47. 53 35 32 23

1,3,5-триыетндбензол 32 31 27 21 18 17 6

Основные направления химической переработка и использования гаэоконденсатсв Восточной Тургшекн;;

Исследование состава конденсатов газоконденсатта кесто-роздений Восточной Туркмении позволило объективно оцени?» большие потенциальные возможности этого вида ценного углеводородного сырья. Комплексная химическая переработка газоконденсатов, основанная на учете их углеводородного состав?, по-зеолит более эффективно использовать вс» компоненты енрья для производства в Туркменистане ценных химических продуктов.

Конденсаты месторождений Кирпичли, Северный Балкуи, ГУгур-тли, Беурдешик характеризуются высоким содержанием ароиати-

чесхих и нафтеновых углеводородов (в лёгких фракциях, выкипающих до 200 °С, - до 60-70 %). Бензиновые фракции конденсатов этого типа целесообразно использовать в качестве высококачественного сырья для производства бензола, толуола,, а также высокооктановых компонентов автомобильных бензинов. Керосино-газойлевые фракции этих конденсатов после извлечения из них н.парафинов могут быть использованы в качестве дизельных топлив.

' Высокопарафинистые конденсаты месторождений Западный Шатлык, Даулетабад, Ссветабад, содержащие до 70-85 % парафиновых углеводородов целесообразно использовать: лёгкие бензиновые фракции в качестве пиролизного сырья для получения олефиновых углеводородов (этилена, пропилена, бутадиена), а керосино-газойлевые фракции после извлечения н.парафинов в качестве высококачественных дизельных топлив.

Остаточные фракции, выкипающие выше 350 °С могут быть использованы как котельное топливо.

ВЫВОДЫ

1. Исследован углеводородный состав 25 образцов конденсатов двенадцати основных газоконденсатных месторождений Восточной Туркмении и установлено, что в этом регионе представлены, главным образом, два типа конденсатов: конденсаты с высоким содержанием ароматических и нафтеновых углеводородов и высокопарафинистые конденсаты.

2. Установлено, что в лёгких фракциях этих двух типов конденсатов наблюдается заметное различие в соотношение различных структур насыщенных углеводородов: в парафинистых конденсатах среди парафиновых углеводородов значительно выше доля нормальных структур, а среди нафтеновых - доля цик-логексановых углеводородов.

3. Установлено, что в парафинистых конденсатах среди ароматических углеводородов состава Cg-C^Q преобладает бензол í среди диалкилзамещенньк гомологов бензола - орто-изо-морн, среди триметилэамещешшх - 1,2,3-тркметкл(5ензол, тогда как в конденсатах с высоким содержанием циклических углеводородов преобладают соответственно толуол и ксилолы, мета-изомеры и 1,2,4-тр1шетилбснзол.

4. Показано, что химическая природа конденсата оказывает существенное влияние на концентрационное распределение входящих в его состав углеводородов: в конденсатах с увеличением содержания парафиновых углеводородов в сумма парафинов увеличивается доля структур нордального строения, в сумме нафтенов ростет доля циклогексановых углеводородов, в сумме ароматических повышается доля бензола, а среди диал-нилзамещенных гомологов бензола уменьшается содержание мета-изомеров и ростет доля орто-изомеров.

5. Установлено, что в большинстве исследованных конденсатов в керосино-газойлевой фракции среди нафтеновых углеводородов 'Преобладают трициклические структуры, которые концентрируются во фракции 200-250 °С. На примере конденсатов месторождений Кирпичли, Западный Шатлык и Ыоллакер показано, что трициклические углеводороды, концентрирующиеся в этой фракции, представлены алкилзамещенными гомологами адамантана, гричем высокопарафинистые конденсаты характеризуются более высоким содержанием этих углеводородов.

6. Показано, что среди ароматических углеводородов в керосино-газойлевой фракции преобладают производные бензола и нафталина. Причем в парафинистых конденсатах преобладают гомологи бензола с алкилъшми заместителями, а в конденсатах с высоким содержанием циклических углеводородов в значительно больших количествах содержатся гибридные кафтено-ароматические структуры:

7. Показано, что газоконденсаты месторождений Восточной Туркмении являются ценным углеводородным сырьём для производства в Туркменистане ароматических и олефиновых углеводородов, н.парафинов и высококачественных автомобильных топлкв.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кульдяаев Б.А., Макаров В.В., Сергиенко С.Р. Распределение ароматических углеводородов состава %-С10 в конденсатах Восточного Туркменистана. - Нефтехимия, 1987, & I, - С.20-24.

2. Куяьджаев Б.А,, Макаров В.В., Сергиенко С,Р., Храмова Э.В, Химическая природа высокомолекулярных углеводородов газоконденсатов. - Нефтехимия, 1987, № 3. - С,319-321.

3. Кульджаев Б.А., Макаров В.В., Сергиенко С.Р. О составе насыщенных углеводородов газоконденсатов месторождений Восточной Туркмении. - Нефтехимия, 1987, В 3. - С.323-327.

4. Кульджаев Б.А., Макаров В.В., Сергиенко С.Р. Особенности, группового углеводородного состава фракций конденсатов Восточной Туркмении. - Изв. АН ТССР. Сер. физ.-техн., хим. и геол. наук, 1989, » 3. - С.64-67.

5. Макаров В.В., Кульджаев Б.А., Талалаев Е.И., Сергиенко С.Р. Состав парафиновых углеводородов яеросино-газойлевых фракций конденсатов месторождений Восточной Туркмении. - Изв. АН ТССР. Сер. физ.-техн., хим. и геол. наук, 1989, № 4. - С.71-74.

6. Макаров В.В., Кульджаев Б.А., Соколова И.М., Абрягина H.H., Сергиенко С.Р., Поладов К. Адамантановые углеводороды в газовых конденсатах месторождений Восточной Туркмении. - Изв. АН ТССР. Сер. физ.-техн., хим. и геол. наук, 1990, » 5. -С.89-92.

7. Соколова И.Ц., Макаров В.В., Кульджаев Б.А., Абрютина H.H. Углеводородный состав газового конденсата месторождения Ыол-лакё'р. - Нефтехимия, 1990, № 6. - С.723-727.

8. Кульджаев Б.А., Макаров В.В., Сергиенко С.Р. О закономерностях в составе углеводородов в бензиновой фракции конденсатов месторовдений Туркмении. - Тез.докл. Меядународной конф. по химии нефти. - Томск, 1991. - С.266.

9. Кульджаев Б.А.„ Макаров В.В., Сергиенко С.Р., Храмова Э.В. О групповом составе высококишщнх углеводородов газоконденса-тое месторождений Туркмении. - Тез.докл. Международной конф. по химии нефти. - Томск, 1991. - С.265.