Neft va gaz kimyosi

MONOTSIKLIK SIKLOALKANLAR

Molekulasida beshtadan sakkiztagacha uglerod atomini saqlagan monosiklik sikloalkanlar asosan 125 ⁰C dagi fraktsiyada uchraydi. Bu fraktsiyada ularni umumiy miqdorini baholash uchun odatdagi konlarni neftlari tekshirilgan 125 ⁰C dagi fraktsiyani chiqishi 0,8 dan 13,9 % ni tashkil qiladi, siklopentan qatoridagi uglevodorodlarni miqdori 14,5% dan (Surgut neftida), 53 % gacha (Exabin neftida) va siklogeksanni miqdori 14 % dan (Surgut neftida), 36,5 % gacha (Boku neftida) boʼladi. Siklopentan qatoridagi uglevodorodlarni tarkibi 9.1– jadvalda
keltirilgan.
9.1-Jadval
Siklopentan qatoridagi sikloalkanlar,%

Uglevodorodlar	Neftlar
	Grozniy	Surgut	Paromay	Exambin	Baku
					Grezniy Sopka	Neft toshlar
Siklopentan	2,5	3,0	1,0	1,0	-	-
metilsiklopentan	19,5	24,5	17,0	8,0	-	2,0
Аlmashingan siklopentanlar C7	48,5	40,0	47,0	40,0	12,0	28,0
etilsiklopentan	8	29,0	14	10	17	9
1,1-dimetilsiklopentan	12	8,5	5	12	33	-
1,3-dimetilsiklopentanlar	40	30,0	40	53	36	35
1,2- metilsiklopentanlar	40	32,5	41	25	14	56
Аlmashingan siklopentanlarC8	29,5	32,5	35,0	52,0	88,0	70,0
1,1,3- trimetilsiklopentan	24,5	20,0	16,5	23,5	23,0	12,5
1,1,2- trimetilsiklopentan	4,0	4,5	2,5	1,5	8,0	8,0
1,1,4- trimetilsiklopentan	24,0	19,0	22,0	20,0	25,0	23,0
1,2,3- trimetilsiklopentan	19,5	17,0	37,0	35,0	16,0	31,5
etiletilsiklopentan	28,0	21,0	21,0	20,0	28,0	25,0

Bundan koʼrinib taribdiki, siklopentanni neftdagi miqdori juda kam. Bu qatordagi sikloalkanlarni umumiy miqdoridan 3,0 % ni siklopentan tashkil qilsa, uni maksimal holda aniqlanishi mumkin. Metilsiklopentanni miqdori Surgut neftida 24,5 % gacha oshadi, Boku neftida u deyarli yoʼq.

Siklopentan qatoridagi moddalarni asosiy miqdori C₇ uglevodorodlardan tarkib topgan va Surgut, Pervomaysk hamda Exabin neftlarida 40–48,5 % ni tashkil qiladi. Xatto Boku neftida ham C₇ sikloalkanlarning miqdori 28 % ni tashkil qiladi, vaholanki bu neftlarda siklopentan va metilsiklopentanni faqatgina izlari aniqlangan. C₇ uglevodorodlar tarkibida 1,2– va 1,3– dimetilsiklopentanlar, yani siklopentan halqasini turli uglerod atomlarida metil guruhlarini saqlagan eng barqaror uglevodorodlar koʼpchilikni tashkil qiladi. 1,1 –dimetilsiklopentan va etilsiklopentanlarni miqdori 1,2 –va 1,3 – siklopentanlarnikidan ancha kam. 125 ⁰C fraktsiyasida C₈ siklopentanlar ancha koʼp miqdorda aniqlangan. Masalan, Grozniy
parafinli neftida ular fraktsiyadagi sikloalkanlarni umumiy miqdoridan 29,5 % ni, Boku neftida 88 % ni tashkil qiladi. Bu siklopentanlar asosan trimetilsiklopentan va metiletilsiklopentandan tashkil topgan, bu yerda ham har xil uglerod atomida oʼrinbosarlari boʼlgan siklopentanlar koʼpchilikni tashkil qiladil.
9.2-Jadval
Neft fraktsiyasidagi C₉ siklopentanlar miqdori, %

Uglevodorodlar	Neftlar
	Grozniy	Surgut	Paromay	Exambin	Baku
					Grezniy Sopka	Neft toshlar
1,2,3,4-tetrametilsiklopentan	10	18,0	17,5	32,0	6,5	4,5
1,1,2,4-tetrametiltsiklopentan	2,5	2,0	2,0	3,0	-	-
1,4-dimetil–2–etil– siklopentan	33,0	21,0	22,5	14,0	20,0	19,5
2,3- dimetil–3–etil– siklopentan	22,5	21,0	21,0	23,0	23,0	28,0
1,1- dimetil–3–etil– siklopentan	8,0	2,5	10,0	6,0	3,0	3,5
Di almashingan siklopentanlar	24,0	35,5	27,0	22,0	41,5	44,5

C₉ qatoridagi siklopentanlar uglevodorodlari tarkibi 9.2–jadvalda keltirilgan, bundan koʼrinib turibdiki, ular orasida 1,2,3,4 –tetrametilsiklopentan, 1,4 –dimetil–2–etilsiklopentan va 1,2 –dimetil–3–etilsiklopentanlar koʼpchilikni tashkil qiladi. Bitta uglerod atomida oʼrinbosarlarni saqlagan uglevodorodlar, masalan 1,1,2,4 – tetrametilsiklopentan, juda kam miqdorda mavjud, bu C₉ sikloalkanlar umumiy miqdori foiz ulushidan 3,0 % gacha boʼlgan miqdorni tashkil qiladi.

Koʼrib chiqilgan neftlarni yengil komponentlari miqdori va guruhli tarkibi boʼyicha turlicha boʼlishiga qaramasdan siklopentan va siklogeksan qatoridagi sikloalkanlar, izomerlarini taqsimlanish qonuniyatlari barcha neftlarda deyarli yaqin. Barcha tadqiq qilingan neftlarda halqali uglerodlarni taqsimlanishi yuqorida keltirilgan misollardan iborat.
Siklogeksan qatoridagi sikloalkanlar. Siklogeksan qatoridagi sikloalkanlarni tarkibidan koʼrinib turibdiki, siklogeksan massa miqdori keng chegaralarda oʼzgaradi, yaʼni Boku neftini 1,0 % dan, Surgut neftini 18,0 % gacha va ularda siklopentanni miqdoridan ancha yuqoriroq. Siklogeksanga qaraganda kichikroq erkin energiyaga ega boʼlgan metilsiklogeksanni miqdori siklogeksanni miqdoridan 2–6 marta koʼpdir. Bir qator neftlarda (Exabin, Paromay, Surgut)
metilsiklogeksan asosiy komponent (36,5–50 %) hisoblanadi, neftning 125 ⁰C dagi fraktsiyasida ancha koʼp miqdorda C₈ alkilsiklogeksanlar aniqlangan. Grozniy parafinli neftlarda ular juda kam miqdorda boʼlsa (35 %), Boku neftlarida esa bu birikmalar koʼpchilikni tashkil qiladi (C₈ fraktsiyaga hisoblaganda 93,0–94,0 %).
Siklogeksan qatoridagi C₉ uglevodorodlarni, ular orasida gem– di– va trialmashgan siklogeksanlar ham bor. Neftlarda ularni miqdori keskin farq qilmaydi, ammo gem– almashgan siklogeksanlar orasida termodinamik nuqtai–nazardan barqarorroq boʼlgan 1,1,3 – trimetilsiklogeksan (gem – almashinganlarni umumiy miqdoridan 74–83,0 %) da miqdori koʼproq, 1,1,2– va 1,1,4 –trimetilsiklogeksanlarni miqdori (3,0–15,0 %) esa ancha kamdir. Trialmashgan siklogeksanlar orasida 1,2,4–trimetilsiklogeksanning miqdori koʼproq
(61,0-80,0%), pervomaysk va Boku neftida esa 1,3,5–trimetilgeksanning yuqi topilgan. Dialmashgan siklogeksanlar orasida 1–metil–4–etil–geksannikiga qaraganda 1,5–2,0 marta koʼp. Buni konformatsion tahlilning asosiy tamoyilidan kelib chiqqan holda bogʼlanmagan atomlarning minimal oʼzaro itarishi taʼsirini hisobga olib tushuntirish mumkin.
Bu holda stereoizomerlarning termodinamik barqarorligi almashayotgan radikallardagi (metil va etil) vodorod atomlarining oʼzaro taʼsir energiyasi bilan belgilanadi, yaʼni radikallarning fazoda oʼzaro joylashuviga bogʼliq boʼladi. Bunday oʼzaro taʼsir sis–izomerlar uchun xosdir va quyidagi qatorda oshib boradi: dimetil–, metilalkil–, dialkil hosilalar. 1,2–dimetilsiklopentanlarning epimer juftlari orasida trans–izomer termodinamik barqarorroqdir. 1,3–dimetilsiklopentanlar misolida ikkila isomer (sis- va tras- ) da xam o`zaro bogʼlanmagan uglerod atomlari orasida oʼzaro taʼsir mavjud emas, shuning
uchun bu ikkita izomerning termodinamik barqarorligi deyarli bir xil.
1,4–dimetilsiklogeksan misolida ikkala oʼrinbosarlarning ekvatorial orientatsiyasiga ega boʼlgan trans–izomer termodinamik barqarordir. Аksincha, 1,3–dimetilsiklogeksanning sis – izomerida sis–visinal oʼzaro taʼsirlar yoʼq va metil guruhlarining diekvatorial joylashuvi bilan hosil qilingan bu izomer barqarorroqdir.
Termodinamik barqarorlik omillari bilan aniqlanadigan stereoizomerlarning nisbatiga neftning tabiati sezilarli taʼsir koʼrsatmaydi, ammo baʼzi sikloalkanlarning (metiltsiklogeksan, etiltsiklogeksan) muvozanatli miqdordan yuqori boʼlgan anomal yuqori miqdori, ehtimol neftning kelib chiqishi bilan dastlabki neft paydo boʼladigan moddaning genezisi bilan chambarchas bogʼliqdir.
C₉ fraktsiyasida karotinoidlarning destruktsiyasi mahsulotlari relikt uglevodorodlar (1,1,3–trimetilsiklogeksan) mavjud. Uning keyingi gomologi 1,1,2,3–tetrametilsiklogeksan C₁₀ fraktsiyasida aniqlangan. C₁₀ siklanlarni tarkibi tahlilning hozirgi zamon usullari bilan aniqlangan. Naftenli neftlar C₁₀ fraktsiyasida (150–175 ⁰C) asosan siklogeksanning hosilalari boʼlgan 87 uglevodorod identifikatsiyalangan – bisiklo [4.3.0] – nonan, bisiklo [3.3.0], bisiklo
[3.2.1], bisiklo [2.2.2] oktan hosilalari topilgan.
Grozniy, Samotlor, Mirzani konlarining parafin asosli neftlari ham tadqiq qilingan ( tegishli ravishda А¹, А¹, А² turi Аl.А.Petrovning sinflanishi boʼyicha). Ularning uglevodorod tarkibining toʼliq identifikatsiyasi oʼtkazilgan va koʼrsatilgan chegaralarda qaynash haroratiga ega boʼlgan model uglevodorodlarda va neftlarda topilgan Kovach tuzilishlarining indekslari aniqlangan. Neft fraktsiyalarini samaradorligi 70 ta nazariy likopchasi boʼlgan kichkina ustun (kolonka)da rektifikatsiyalab ajratib olindi, soʼngra esa silikagelda siqib chiqarish
xromatografiyasi yordamida dearomatlashtirildi.
Bunda analitik usullardan kapillyar gaz suyuqli xromatografiya va
xromato–mass–spektrometriya asosiy usullar hisoblanadi. Grozniy koni
neftlarining 150–175 ⁰C dagi fraktsiyasining xromatogrammasi qoʼzgʼalmas fazali skvalan boʼlgan poʼlat kapillyarlari kichkina ustun (kolonka) 50m × 0,25mm da H₂ oqimida 80 ⁰C olindi. Kichkina ustunga kirishda bosim 0,05 MPa ni tashkil etadi. Uglevodorodlarni identifikatsiyalash, ularning neftdagi miqdoriy nisbati va xromatogrammalarining asl maʼnosi 9.1.–rasmda keltirilgan.