Гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти

Гетероатомные соединения и минеральные компоненты нефти

Во всех нефтях наряду с углеводородами имеется некоторое количество гетероатомных соединений серы, кислорода и азота. Большая часть гетероатомов сосредоточена в тяжелых фракциях и особенно в слизисто-асфальтеновом остатке.

Кислородсодержащие компоненты нефти представлены в основном кислотами, фенолами и в меньшей части кетонами, эфирами и лактонами, еще реже ангидридами и фурановыми соединениями. Термин нефтяные кислоты подразумевает алифатические, алициклические (нафтеновые), ароматические и гибридные кислоты. Нефтяные фенолы в основном представлены низшими фенолами C6-C9.

Серосодержащие соединения чаще встречаются в дистиллятных фракциях и представлены сероводородом, меркаптанами, сульфидами, дисульфидами и производными тиофена.

Сероводород (сернистый водород) - бесцветный, с запахом тухлых яиц, раздражающий и удушающий газ.

Воздействие на человека. Сероводород поражает нервную систему, дыхательные пути и слизистые глаз.

Острая интоксикация часто приводит к тяжелым последствиям, иногда со смертельным исходом. Механизм действия в больших дозах сходен с эффектом цианидов, ингибируя цитохромоксидазу и сукцинатдегидрогеназу, нарушает процессы тканевого дыхания. Возможно прямое поражение центральной нервной системы с параличом дыхательного центра. Эффект острого ингаляционного отравления проявляется после кратковременного (секунды, минуты) воздействия в концентрации около 1400 мг/м3.

Подострое отравление развивается при воздействии концентрации 140-1400 мг/м3 в течение нескольких часов. При этом выраженной симптоматикой является поражение глаз.

Основной путь поступления в организм - дыхательные пути, очень редко - кожные покровы. В организме быстро окисляется и выводится с мочой в виде сульфата, тиосульфата, полисульфидов. Детоксикация происходит в печени путем образования дисульфидных связей с глютатионом либо под воздействием сульфоксидазы. Частично в чистом виде выделяется через легкие.

Порог обонятельного ощущения 0.014-0.03 мг/м3 . При нарастании концентрации более 225 мг/м3 наступает паралич обонятельного аппарата, и специфический запах теряет значение сигнализатора опасности.

Азотистые соединения в основном сосредоточены в высококипящих фракциях и, особенно, в тяжелых остатках. В одной из двух групп этих соединений - азотистых основаниях идентифицировано более 50 индивидуальных соединений.

Многообразие отдельных представителей гетероатомных соединений и минеральных компонентов, исчисляемое многими сотнями наименований, и главное их очень малое содержание не позволяют выделить конкретные соединения, в какой-либо мере влияющие в целом на токсичность нефти.

Природный газ встречается как в виде чисто газовых месторождений, так и вместе с нефтью. Это бесцветный газ, большей частью без запаха (если не содержит H2S или другие соединения серы). Состав природного газа различных месторождений разнообразен, но основную массу всегда составляет метан (более 95%), кроме него - этан, пропан, изобутан, н-пентан, гексан, углекислый газ, азот, сероводород.

Метан. Это бесцветный легкий горючий газ, не имеющий запаха, и почти нерастворимый в воде (растворимость газа в 100 мл в при О°С 5.5 мл, при 20°С - 3.3 мл). Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10).

Гигиенический норматив (ОБУВ) метана составляет 50 мг/м3 (согласно ГН 2.1.6.1339-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»).

Воздействие на человека. Метан легче воздуха и этим объясняется его воздействие. Серьезные расстройства появляются при содержании в воздухе 25-30% метана и выше, при этом учащается пульс, увеличивается объем дыхания, ослабляется внимание, координация тонких мышечных движений, появляется головная боль. Смертельные случаи связаны, как правило, с взрывами метана.

Метановые углеводороды >
Основной состав нефти и газа >