Neft va gaz kimyosi

I.ASOSIY QISM

1. 
   NEFTLAR TARKIBIDAGI SIKLOALKANLAR
   

Sikloalkanlar (naftenlar, siklanlar) tabiiy organik moddalar qatorida neftlarni alohida oʼrnini belgilaydilar, ularni neftdagi massa miqdori 25 % dan 75 % gacha oʼzgaradi.
Sikloalkanlar barcha fraktsiyalarda mavjud. Ularning mikdori odatda fraktsiyalarning ogʼirlashishi bilan ortadi va faqatgina yuqori haroratda qaynaydigan moyli fraktsiyalarda aromatik tuzilishlarni miqdori oshishi hisobiga sikloalkanlarni miqdori kamayadi, bu koʼrsatkich neftga hisoblaganda 40–60 % ni, bazi fraktsiyalarda esa 60– 80 % ni tashkil etadi.
Besh va olti aʼzoli halqalar eng mustahkamdir. Neftlarda asosan siklopentan va siklogeksanlarni gomologlari aniqlangan; neftni yuqori fraktsiyalari tarkibida asosan ikkita umumiy uglerod atomiga ega boʼlgan turli tuzilishdagi bisiklik va tritsiklik uglevodorodlar (C_nH_{2n– 2}, C_nH_2n–4) ham mavjud.
Siklopentan va siklogeksan turidagi uglevodorodlar yaxshi oʼrganilgan boʼlib, ularning 150 dan ortiq gomologlari turli usullar bilan sintez qilingan. Ularni tuzilishi xilma–xildir, chunki ular uchun izomeriyani toʼrt xili xosdir, yaʼni xalqa izomeriyasi (І), oʼrinbosarlar oʼrni izomeriyasi (ІІ), yon zanjir izomeriyasi (ІІІ), stereoizomeriyasi (tsis–, trans–, izomerlar) (ІV). Masalan, quyidagi toʼrt juftlikda uglevodorodlar bir–biriga izomerdir:

Bisiklik uglevodorodlarning tuzilishi quyidagicha ifodalanadi:

Bundan tashqari baʼzi neftlarda aromatik halqani saqlagan besh va olti aʼzoli halqalarni turli kombinatsiyalaridan tarkib topgan uglevodorodlar ham topilgan, bu uglevodorodlar gibrid uglevodorod–lar deyiladi.
Uzun yon alkil zanjiriga ega boʼlgan monotsiklik sikloalkanlar ikkita yoki uchta qisqa radikallarga qaraganda termodinamik nuqtai–nazardan barqarorligi kamroqdir. Shuning uchun monosiklik sikloalkanlarni murakkablashtirish chegarasi mavjud.
Tuzilishlar turi boʼyicha sikloalkanlarning taqsimlanishi neftlar tarkibi va fraktsiyani haydash harorat chegaralari bilan belgilanadi. Masalan, monotsiklik sikloalkanlar 300 – 350 ⁰C dagi fraktsiyalarda yoʼqotiladi, bisikliklar esa 60 dan 500 ⁰C gacha boʼlgan fraktsiyalarda mavjud, ammo 400 ⁰C dan keyin ularni miqdori sezilarli darajada kamayadi. Trisiklik sikloalkanlar esa 350 – 400 ⁰C dan yuqori boʼlgan fraktsiyalarda mavjud. Bu taqsimlanish neftni turiga qarab baʼzi bir
chekinishlarga duchor boʼladi. Naften uglevodorodlar har qanday neftni yuqori haroratda qaynaydigan fraktsiyalarini asosiy qismini tashkil etadi.
Naftenlarni koʼp sonli tuzilish va fazoviy izomerlarini individual tarzda identifikatsiyalash juda qiyin. Shuning uchun ularni tadqiqot qilishda strukturli guruhlash usullari keng qoʼllaniladi.
Molekulasida 1 dan 5 gacha halqani saqlagan naftenlar kontsentratsiyasini aniqlashning mass–spektrometrik usuli ishlab chiqilgan. Molekulasidagi halqalar soniga qarab naftenlar nisbiy kontsentratsion taqsimlanishi naften pasporti deyiladi. Bu uglevodorodlarni miqdori taxminan bir xil boʼlgan hamda monotsiklanlar bisiklanlardan koʼproq boʼlgan neftlar mavjud. Teskarisi,
n–alkanlarni miqdori kam boʼlgan neftlarda bisiklanlar monotsiklanlardan koʼra koʼproq boʼladi. Odatda polisiklik naftenlarni kontsentratsiyasi molekulada halqalar soni oshishi bilan kamayadi.
Genetik bogʼlangan neftlar uchun molekulasida har xil sondagi halqalarni saqlagan naftenlarni nisbiy taqsimlanishi, ularni umumiy miqdoriga bogʼliq boʼlmaydi. Naften uglevodorodlar alkanlarga nisbatan barqarorroq tarkibiga ega va neft hosil qiladigan dastlabki moddani tabiati hamda neft uglevodorodlariga aylanishdagi sharoit bilan belgilangan genetik belgilarini saqlab qoladi.
Naften pasporti neftga dastlabki organik moddadan meros qolgan va uni metologofasial oʼzgarish sharoitlari bilan aniqlanadi. Pristanlar fitan nisbati bilan bir qatorda naften pasporti neftlarni genetik bogʼlanishlarini belgilanganda qoʼshimcha mezon sifatida muvafaqiyatli qoʼllanilishi mumkin. Аl.А.Petrov neftlarni koʼp qatlamli konlarida toʼyingan uglevodorodlarni (200 – 430 ⁰C dagi fraktsiyasi) nisbiy taqsimlanishi boʼyicha koʼrsatkichlarni tartiblashtirdi va uglevodorod tarkibini oʼzgarishi bir xil tavsifga ega ekanligini takidlaydi. Takidlanishicha normal va izoprenoid alkanlarni miqdori naftenlarni miqdoridan farqli oʼlaroq neft joylashgan geokimyoviy sharoitni oʼzgarishiga sezgirroq boʼladi.
Naftenlarni molekulyar massasi oshishi bilan ularda polisiklik molekulalarni miqdori ortadi. Аvvalgi eʼlon qilingan ishlarga binoan naftenlardagi individual moddalar saqlagan halqalarni maksimal soni beshga teng, ammo shunday maʼlumotlar borki, bu son sakkiztagacha boʼlishi mumkin.
Polisiklik naftenlar tarkibida izoprenoid turidagi birikmalar muhim rol oʼynaydi. Monosiklik naftenlarni tuzilishi katalitik degidrogenlash usulini qoʼllash tufayli aniqlangan. Аmmo C₈ siklanlardan boshlab gem – almashingan uglevodorodlarni borligi sababli bu usulda sezilarli darajada xatoga yoʼl qoʼyiladi va polisiklik naftenlarni tadqiqot qilishda bu usulni qoʼllanilishi chegaralangan. Bu holda gaz – suyuqlik xromatografiya, muqobil sintez, xromato–mass– spektrometriya usullarini birgalikda qoʼllash eng yaxshi natijalarni beradi.

2.