В сборнике помещены доложенные на VI научной сессии по химии сераорганических соединений, содержащихся в нефтях и нефтепродуктах, работы по вопросам: 1) характеристика сераорганических соединений советских нефтей и нефтепродуктов, а также продуктов переработки сланцев; 2) анализ сераорганических соединений; 3) синтез сераорганических соединений и изучение их свойств; 4) изыскание областей применения сераорганических сединений; 5) каталитические превращения сераорганических соединений. Сборник рассчитан на сотрудников научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений, а также на инженерно-технических работников нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Книга представляет первую сводку данных по распределению малых химических элементов в осадочных породах оновных нефтеносных регионов Советского Союза - Волго-Уральской и Эмбенской областей и северо-восточного Кавказа. В ней рассмотрено распределение малых элементов по стратиграфическим горизонтам - от фундамента Русской платформы до третичных отложений - в различных типах пород: песчаниках, алевролитах, глинах, карбонатах, сульфатах и солях, а также в нефтяных водах и золе нефтей. На основе количественного распределения и отношения пар химических элементов рассматриваются условия осадконакопления и генезиса микроэлементов в нефтях. Для осадочных пород выводятся кларки малых химических элементов в осадочных породах. Книга может представлять интерес для геохимиков, геологов и других специалистов, занимающихся изучением геохимии осадочных пород, нефтей и вод.

Учебное пособие посвящено методам получения реактивных топлив для дозвуковой и сверхзвуковой авиации и является одним из разделов теоретического курса "Химия и технология ГСМ и спецжидкостей", читаемого студентам факультета ГСМ. Рассматриваются методы получения прямогонных и термостабильных топлив. Большое внимание уделяется изучению химического и фракционного состава реактивных топлив в зависимости от природы исходного сырья и назначения готовой продукции и их взаимосвязи с эксплуатационными свойствами. Приводятся краткие сведения по зарубежным реактивным топливам и способам получения присадок.

Настоящее положение предусматривает единую организационно-методическую основу и правила оформления выпускных работ, выполненных на химическом факультете ТГУ. Положение составлено для студентов химического факультета, обучающихся по направлению 510500 - "химия", по специальностям 011000 - "химия" и 320700 - "охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" с целью оказания помощи в написании и оформлении выпускных работ бакалавров, курсовых, дипломных и магистерских работ. Данное положение будет полезно преподавателям и научным сотрудникам факультета, осуществляющим научное руководство выполнением курсовых и выпускных работ Положение разработано на основании СТП ТГУ 004-2001, ГОСТ 7.32-2001 "Отчет по научно-исследовательской работе", ГОСТ 7.1-84 "Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления".

В книге обобщены результаты исследования низкочастотных вязкоупругих свойств полимерных жидкостей. Рассмотрены три способа акустического резонансного метода измерения комплексного модуля сдвига жидкостей. Показано, что низкочастотная сдвиговая упругость полимерных жидкостей является их объемным свойством. Предложена кластерная модель строения жидкости, по которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен микронеоднородностями в структуре жидкости. Рассчитана на научных работников в области физики жидкого состояния, физики и химии полимеров, а также для студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.

Изложены основы аналитической капиллярной газожидкостной хроматографии применительно к исследованию состава нефтей и конденсатов. Рассмотрены современные данные о составе и строении углеводородов и сульфидов нефти, приведены методики их капиллярного газожидкостного хроматографического анализа. Особое внимание уделено углеводородам-биометкам - соединениям, сохранившим основные черты строения исходных биоорганических молекул, - алканам нормального и изопреноидного строения, стеранам и терпанам, ароматическим углеводородам. Представлены примеры хроматограмм различных типов нефтей, встречающихся в природе. В приложении приведены таблицы относительных времен удерживания и индексы удерживания низко- и высокомолекулярных углеодородов и сульфидов нефти. Учебное пособие будет полезно для студентов, изучающих дисциплины: "Химия нефти и газа", "Физико-химические методы исследования углеводородного сырья", "Геохимические исследования при поисках и разведке нефти и газа", аспирантов и преподавателей, а также специалистов - нефтяников, химиков и нефтехимиков, экологов, геохимиков.

Мировая нефтепереработка сделала гигантские шаги в направлении углубления переработки нефти. Переработка нефти сегодня - это переработка высокосернистых тяжелынх нефтей с большим количеством металлов, смолисто-асфальтеновых веществ вплоть до битуминозных песков. Назрела острая необходимость в создании учебника, в котором были бы обобщены новые достижения данной отрасли, новые понятия и тенденции ее развития. В книге приведены данные об истории добычи нефти и газа и перспективах развития нефтепереработки. Рассмотрены химические и физические свойства нефти и углеводородных газов, процессы первичной переработки нефти, оборудование для технологических установок. Описаны деструктивные процессы прееработки нефти, процессы производства масел и смазочных материалов. 1 часть учебника посвящена свойствам нефти и нефтепродуктов и первичной переработке нефти; 2 часть - физико-химическим процессам прееработки нефти и нефтезаводских газов; 3 часть - производству смазочных материалов; 4 часть - общезаводскому хозяйству. Для учащихся нефтяных техникумов, студентов нефтяных вузов и факультетов; книга может быть полезна специалистам, работающим в области переработки нефти, экономистам и экологам, а также занимащимся нефтяным бизнесо - от добычи нефти до реализации готовой продукции.

В работе на обширном фактическом материале проведен системный анализ эколого-геохимического воздействия нефтегазодобывающего комплекса на природную среду Западной Сибири. Рассмотрены основные геохимические характеристики природных ландшафтов тундровой и таежной зон, выполнена оценка микроэлементного сотава почвообразующих пород и почв. Проанализированы виды техногенного загрязнения на стадиях геолого-разведочных работ и эксплуатации месторождений, отражены закономерности миграции различных загрязнителей. Обобщены данные гидрохимического мониторинга на месторождениях Ханты-Мансийскогго автономного округа. Доказано формирование гидрохимических аномалий при нарушении принципов безопасного природопользования. Отмечена тенденция к постепенному снижению солевого и нефтяного загрязнения. Издание рассчитано на специалистов в области геоэкологии и охраны природы.

Монография, написанная учениками академика Б. А. Трофимова к 75-летию ученого, обобщает основные результаты исследований его научной школы. Книга посвящена успехам химии ацетилена - фундаментального высоконенасыщенного углеводорода, продукта глубокой переработки нефти, газа и угля, важнейшей стартовой молекулы в промышленном и тонком органическом синтезе. Особое внимание уделяется ускорению классических реакций нуклеофильного присоеденения к ацетиленовой связи суперосновными средами и катализаторами, а также открытию новых реакций с участием оксимат-анионов (синтез пирролов - реакция Трофимова), анионов халькогенов и фосфора (реакция Трофимова - Гусаровой), депротонированных кетонов. Обсуждаются последние достижения химии цианацетиленовых спиртов. Рассматриваются вопросы технологизации синтеза новых полупродуктов, мономеров, прекурсоров лекарственных препаратов. Вторая часть монографии - библиография трудов академика Б. А. Трофимова позволяет легко ориентироваться во всех направлениях химии ацетилена, развивающейся под его руководством. Новые главы химии ацетилена привлекут внимание химиков-синтетиков, особенно создающих лекарственные препараты, технологов, специалистов в области полимеризации и инновационных материалов. Книга будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам химических факультетов вузов.

Очерк посвящен жизни и творческой деятельности крупного ученого, члена-корреспондента АН СССР, профессора Геннадия Федоровича Большакова, внесшего значительный вклад в развитие химмотологии топлив. Издание предназначено для широкого круга специалистов, занимающихся вопросами подбора и применения горюче-смазочных материалов для различных областей техники. Сведения, приводимые в брошюре, могут быть полезны преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих вузов, где осуществляется подготовка специалистов по производству и применению нефтепродуктов.

Дана характеристика ядерных аналитических методов применительно к различным объектам окружающей среды. Описаны способы отбора образцов и приготовления стандартов; методы с применением радиоактивных реагентов; изотопное разбавление; активационный анализ; методики, основанные на взаимодействии излучения с веществом; способы определения радионуклидов в воздухе, воде, почвах и биологических объектах. Для химиков-аналитиков, физикохимиков и радиохимиков, занимающихся исследованием и анализом объектов окружающей среды, в том числе определением радионуклидов.

Масс-спектрометрия - один из основных методов, применяемых для анализа загрязнений окружающей среды. Рассмотрены основные методы органической масс-спектрометрии, способы ионизации, анализа и детектирования ионов, сочетания масс-спектрометрии с газовой и жидкостной хроматографией, а также способы обработки данных, проведения качественного и количественного анализа. Описаны приемы подготовки проб и схемы анализа загрязнений в разных объектах окружающей среды: образцах воздуха, воды, почвы и др. Особое внимание уделено определению следовых количеств органических загрязнений. Для научных и инженерных работников, а также работников аналитических и токсикологических лабораторий, гидрометео- и агрохимической службы, занимающихся контролем загрязнений окружающей среды.

Рассмотрены электроаналитические методы (вольтамперометрия в прямом и инверсионном вариантах, потенциометрия с ионселективными электродами, кулонометрия и кондуктометрия), наиболее перспетивные в анализе объектов окружающей среды и биологических материалов. Приведены основные характеристики методов, условия их оптимального применения, эксплуатационные и экономические показатели. Описаны автоматические анализаторы и средства мониторинга загрязнений окружающей среды, показаны возможности электрохимических детекторов в проточных аналитических сситемах, в том числе в высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для специалистов в области электроаналитической химии, а также биологов, гидрохимиков и медицинских работников, занимающихся проблемами контроля и охраны окружающей среды; полезна ддля студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Предложен оригинальный метод твердофазной микроэкстрации углеводородов из воды с применением центрифуги. Приведены сравнительные результаты хроматографического элюирования веществ из водного раствора и минимальный предел обнаружения для ароматических и алифатических соединений.

Исследовано влияние высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. После периода адаптации (10 сут) общая численность гетеротрофных микроорганизмов возрастает от (0,6-0,7)*10-6 до (890-990)*10-6 КОЕ/г; при этом происходит снижение биоразнообразия и в 3-4 раза возрастает активность почвенных ферментов. За 180 сут. эксперимента общая утилизация нефти в среднем составила 85,0% от ее исходного количества. При этом все нефтяные фракции подверглись окислению: общая деструкция масел (алканы, изоалканы, нафтены, арены) сотавила в среднем 86,9%. Установлено, что биохимическая трансформация высокомолекулярных гетероорганических соединений (ВМГС) нефти протекает одновременно с минерализацией более легких фракций. Утилизация смол и асфальтенов в среднем составила 86,8 и 55,1%, соответственно. Доказано, что в процессе окисления ВМГС происходит уменьшение их молекулярной массы за счет деградации алкильных заместителей, а также за счет частичного разрушения ароматических и нафтеновых циклов.

Представлены результаты лабораторных исследований, промысловых испытаний и промышленного использования новых физико-химических технологий увеличения нефтеотдачи месторождений на поздней стадии разработки, в том числе залежей высоковязких нефтей. В основе технологий лежит концепция использования энергии пласта или закачиваемого теплоносителя для генерации непосредственно в пласте химических интеллектуальных систем - гелей, золей и нефтевытесняющих композиций на основе ПАВ, сохраняющих в пласте длительное время комплекс свойств, оптимальный для целей нефтевытеснения и регулирования фильтрационных потоков. Опытно-промышленные испытания композиций на месторождениях с трудно извлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей в России, Китае, Вьетнаме, Омане и Германии, показали их технологическую эффективность: увеличение коэффициентов нефтевытеснения и охвата пласта при одновременной интенсификации разработки. Масштабное промышленное применение новых комплексных технологий увеличения нефтеотдачи будет способствовать развитию нефтедобывающей промышленности Росси, расширению ее топливно-энергетической базы.

Вспоминая историю отечетвенной нефтяной науки, невольно обращаешь внимание на то, что множество выдающихся изобретений в нефтегазовом деле связано с работой известных русских химиков - Д. И. Менделеева, А. М. Бутлерова, В. В. Марковникова, Ю. В. Лермонтовой, Н. Д. Зелинского, работы которых получили всемирное признание. В наше время химия движется вперед семимильными шагами, она проникла во все сферы жизни, стала просто незаменимой. О том, что современная химия предлагает производственникам, которые бьются над решением какой-либо сложной проблемы, и как ученые подключаются к ее решению, и пойдет речь.

Методом гидротермального синтеза из щелочных алюмокремнегелей получены цеолиты структурного типа ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11 и ZSM-12, которые модифицировались цинком методом пропитки. Изучены их кислотные свойства и установлено, что катализаторы отличаются друг от друга распределением и соотношением кислотных центров разного типа. Показана возможность прямой химической переработки этана в ароматические углеводороды на Zn-содержащих цеолитах различного структурного типа. Установлено влияние структуры высококремнеземных цеолитов на активность и селективность приготовленных на их основе Zn-содержащих катализаторов. Показано, что наиболее эффективным ктализатором процесса превращения этана в ароматические углеводороды является цеолит структурного типа ZSM-5, модифицированный цинком.

Представлены результаты лабораторных исследований и промысловых испытаний на месторождениях России и Китая новых физико-химических технологий ИХН СО РАН для увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей. Применение термотропных неорганических и полимерных гелей при паротепловом и пароциклическом воздействии для регулирования фильтрационных потоков, ограничения водопритока приводит к увеличению охвата пласта закачкой пара, снижению обводненности продукции на 3-45%, увеличению дебитов по нефти на 11-33% и уменьшению дебитов по жидкости на 14-25%. Использование при паротепловом и пароциклическом воздействии композиций на основе ПАВ, генерирующих за счет энергии теплоносителя непосредственно в пласте углекислый газ и щелочнкую буферную систему, приводит к снижению вязкости нефти 2-3 раза, снижению обводненности продукции на 10-20%, увеличению дебитов по нефти в среднем на 40%. Это свидетельствует о высокой нефтевытесняющей способности композиций при увеличении дебитов по жидкости в среднем на 5-10%, что указывает на интенсификацию разработки. Для увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей в отсутствии паротеплового воздействия при 25-40С предложены нефтевытесняющие системы на основе твердых аддуктов кислот и катализаторов ферментативного гидролиза карбамида в композициях на основе ПАВ.

Серьезным препятствием получения дорожных битумов из высокопарафинистого сырья является присутствие парафина, что ставит задачу его удаления. Нам представляется более рациональным превращение парафина в более реакционно способные соединения, для чего необходимо найти условия, при которых н-алканы способны вступать в реакции в углеводородных средах. В работах [4, 5] описаны возможности повышения реакционной активности н-алканов в водно-кислотных средах в мягких условиях, показана селективность этих реакций. Данные исследования проведены с целью определения возможности активации н-алканов реагентами, работающими в водно-кисло ных растворах, в углеводородных средах. На примере товарных парафинов показано, что с помощью катализатора-активатора пепсульфата калия н-алканы парафинов изомеризуются, вступают в реакцию с серой, вступают в реакцию модификации с разрывом цепи и уменьшением молекулярной массы.

Приведены результаты структурно-группового анализа высокомолекулярных гетероатомных соединений, присутствующих в большом числе мезозойских нефтей месторождений Восточно-Гобийской и Тамсагской нефтеносных провинций Монголии. Найдено, что вместо общий "метанизации" состава нефти, обычно наблюдающейся с увеличением возраста и глубины залегания продуктивных пород, в этих нефтях сокращаются при этом средние размеры молекул смол и среднее содержание в смолах молекул, включающих конденсированные полиареновые ядра и крупные алифатические фрагменты.

Установлены средние композиционные и структурные характеристики ряда нефтей северных регионов Германии и Прибалтики, а также содержащихся в них и ряда ранее детально не анализировавшихся высокомолекулярных гетероатомных соединений (смол). Показано, что, несмотря на принадлежность всех изученных нефтей к одним и тем же химическим типам, определяемым по углеводородному составу объектов, их смолитсые компоненты значительно разнятся как по содержанию в нефтях, так и по структурным особенностям углеродных скелетов молекул.

В связи с истощением мировых запасов легокизвлекаемого углеводородного сырья внимание многих исследователей в последние годы обращено к разработке месторождений высоковязких нефтей и природных битумов. Высоковязкие, высокозастывающие нефти представляют собой раствор твердых парафинов, асфальтенов, смол в жидких углеводородах. Высокое содержание асфальтосмолопарафиновых компонентов (АСПК) в нефтях является причиной проблем, связанных с их добычей, транспортировкой по трубопроводу, хранением и переработкой. Поиску путей решения этих проблем посвящено множество работ отечественных и зарубежных исследователей. Эти исследования направлены, главным образом, на изучение состава и структуры высокомолекулярных парафинов (восков), смол и асфальтенов, изучению их взаимодействий между собой при образовании асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), выявлению причин образования и поиску способов их разрушения. Проведены исследования особенностей и закономерностей в углеводородном составе нефтей с различным содержанием АСПК.

Проведены микробиологические и физико-химические исследования воды и донных отложений щелочных озер Хакасии. Минерализация воды разных озер составляет от 20 до 135 г/дм3. При активном участии бактериального сообщества идут процессы синтеза и деструкции органических веществ, регенерация химических элементов и вовлечения их в биогеохимические циклы. В составе органического вещества, экстрагированного из воды и донных осадков оз. Тус, определены фталаты, алканы, ароматические углеводороды, фенолы и кислородсодержащие соединения природного и антропогенного происхождения.

Изучен процесс превращения широкой фракции легких углеводородов в ароматические соединения в присутствии высококремнеземных цеолитных катализаторов. Показано, что основные параметры процесса - температура, давление и расход сырья, а также состав катализатора и соотношение компонентов в исходной газообразной смеси - оказывают существенное влияние на конверсию газообразных углеводородов и выход жидких продуктов. Установлено, что проведение окислительной регенерации каталазатора, отработавшего в одном реакционном цикле не менее 100 ч. приводит к практически полному восстановлению его первоначальной активности.

Изучено совместное промотирующее влияние молибдена и галлия на каталитические свойства цеолита с силикатным модулем 40 в процесс конверсии природного газа в жидкие продукты. Показано, что дабавка катионов галлия к Мо-содержащему цеолиту приводит к повышению активности катализатора в процессе конверсии природного газа. Установлено, что максимальное количество ароматических соединений образуется на биметаллической цеолитной ситеме, содержащей 4,0% нанопорошка Мо и 1,0% оксида галлия.

Исследовано взаиимодействие различного количества озона с компонентами тамсагбулагской нефти. Изучено изменение элементного и группового составов, свойств образующихся продуктов. Предположено, что изменение группового состава в результате озонирования связано с образованием кислородсодержащих соединений и укрупнением молекул смолисто-асфальтеновых веществ высокопарафинистой нефти.

Изучены возможности удаления сернистых соединений из нефтей и дистиллятных фракций с различным содержанием серы путем предварительного озонирования сырья. Исследована зависимость степени обессеривания нефтей, получаемых из них светлых фракций и нефтяных остатков от количества поглощенного озона. Установлена возможность удаления сернистых соединений из дизельной фракции путем комбинирования процессов предварительной обработки озоном и последующей адсорбции образующихся продуктов.

Представлены результаты лабораторных исследований и промысловых испытаний физико-химических технологий увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей, разрабатываемых с применением паротеплового и пароциклического воздействия. С целью оптимизации гель-технологий с применением термотропных неорганических и полимерных гелеобразующих композиций на основе эфиров целлюлолзы, соли алюминия и карбамида исследованы реологические свойства, влияние объемов оторочек композиций и пара, последовательности их закачки на эффективность паротеплового воздействия. Предложена композиция, образующая наноразмерную структуру типа "гель в геле" с улучшенными прочностными свойствами на основе системы "соль алюминия - простой эфир целлюлозы - карбамид - вода". Создана комплексная технология чередующейся закачки геобразующей, нефтевытесняющей композиций и пара, увеличивающая коэффициенты охвата и нефтевытеснения. Промысловые испытания показали эффективность технологий, их перспективность для увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей.

Система газ-нефть-вода-коллектор представляет взаимодействующие молекулы, сценарий поведения которых может быть описан квантово механическими законами.

Изучены распределение и состав азот- и сероорганических соединений в тяжелых нефтях пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения. Показано, что исследованные нефти характеризуются высоким содержанием серы и азота. Особенностью усинских нефтей является повышенное количество низкомолекулярных азотсодержащих оснований, среди которых значительную долю составляют азоткислородсодержащие компоненты. В составе низкомолекулярных азотистых оснований увеличено относительное содержание полициклических ароматических структур. Низкомолекулярные сернистые соединения представлены, главным образом, сульфидами и тиофенами, с преобладанием последних. Среди гетероциклических ароматических сернистых соединений доминируют дибензотиофены.

Изучен состав низкомолекулярных азотсодержащих оснований в нефтях и рассеянном органичесок веществе пород верхнеюрского комплекса Западной Сибири. Установлено, что качественный состав этих соединений одинаков. Азотистые основания всех исследованных образцов представлены хинолинами, бензо- и дибензохинолинами, азапиренами, тиофенохинолинами и бензотиофенохинолинами. Преобладают азаарены, в составе которых доминируют алкибензохинолины. Для органического вещества пород характерно более высокое относительное содержание менее алкилированных структур.

В работе приведены данные по исследованию влияния растворителей на нефть Усинского месторождения кернов методом фотонной корреляционной спектроскопии. Показано, что поведение изученных систем полностью укладываются в концепцию спиновой природы смол и асфальтенов.

Приведена общая характеристика азоторганических соединений куонамского сланца из отложений среднего кембрия и нафтидонасыщенного песчаника, отобранного с Буур-Оленекской площади. Показано, что азотистые соединения битумоида сланца представлены слабоосновными и нейтральными веществами. В составе азотистых соединений битумоида песчаника присутствуют сильные и слабые основания и нейтральные компоненты.

Изучен групповой и молекулярный состав азоторганических соединений битумоидов куонамского сланца из отложений среднего кембрия и нафтидонасыщенного песчаника. Сильные основания представлены производными хинолина, тиофенохинолина, слабые основания - производными хинолона, их гидрированных аналогов - лактамов, тиахинолона, нейтральные компоненты - производными карбазола, тиофенокарбазола. Среди всех типов азотистых соединений присутствуют карбоксилсодержащие структуры.

В книге освещены все вопросы приемных экзаменов по химии. Для лучшего усвоения курса химии приведены некоторые дополнительные сведения. После каждой главы даются типовые задачи с решениями и задачи для самостоятельной работы.

Изучены распределение и состав азот- и сероорганических соединений в тяжелых нефтях Усинского месторождения Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна, добываемых без применения методов повышения нефтеотдачи и с использованием паротепловой обработки. Показано, что стационарное высокотемпературное воздействие водяного пара на пласт приводит к увеличению содержания низкомолекулярных азотистых и уменьшению содержания низкомолекулярных сернистых соединений. В их составе возрастает доля структур, содержащих кислород и полициклические ароматические фрагменты. Воздействие пара приводит к снижению доли более алкилированных азотистых и сернистых соединений.

Проведено сравнение эффективности двухстадийного процесса обессеривания - комбинации окисления различными окислителями (озон, пероксиды) с обычным процессом гидроочистки. Изучено влияние количества окислителя и условий проведения процесса степень окисления сернистых соединений. Проанализированы изменения группового состава насыщенных и ароматических углеводородов, сернистых соединений насыщенного и ароматического характера, происходящие при окислении образца и последующей адсорбционной очистке полученных продуктов.