Асфальтены

АСФАЛЬТЕНЫ, наиболее высокомол. компоненты нефти. Твердые хрупкие в-ва черного или бурого цвета; размягчаются в инертной атмосфере при 200-300°С с переходом в пластичное состояние; плотн. ок. 1,1 г/см³; среднечисленная мол. м. 1000-5000, индекс полидисперсности 1,2-3,5. Раств. в бензоле, CS₂, CHC1₃, СС1₄, не раств. в парафиновых углеводородах, спирте, эфире, ацетоне.

Содержание А. в нефтях колеблется от 1 до 20%. Элементный состав (%): С (80-86Х Н (7-9), О (2-10), S (0,5-9), N (до 2); в микрокол-вах присутствуют V и Ni (суммарное содержание 0,01-0,2%), Fe, Ca, Mg, Си и др. металлы, входящие в состав металлокомплексных соед., напр. металлопорфиринов.

В состав молекулы А. входят фрагменты гетероциклич., алициклич., конденсированных углеводородов, состоящие из 5-8 циклов. Крупные фрагменты молекул связаны между собой мостиками, содержащими метиленовые группы и гетероатомы. Наиб. характерные заместители в циклах - алкилы с небольшим кол-вом углеродных атомов и функц. группы, напр. карбонильная, карбоксильная, меркаптогруппа. А. склонны к ассоциации с образованием над-молекулярных структур, представляющих собой стопку плоских молекул с расстоянием между ними ок. 0,40 нм. Определение мол. массы проводят обычно эбулиоскопически при повышенных т-рах или низких концентрациях в нитробензоле.

Между А., нефтяными смолами и нефтяными маслами существует генетич. связь. При переходе от масел к смолам и А. увеличивается кол-во конденсиров. циклов, гетероатомов, величина мол. массы, уменьшается отношение Н/С. Термополиконденсация А. приводит сначала к образованию карбенов, затем карбоидов (см. Битумы нефтяные)и кокса. При термополиконденсации смол или висбрекинге гудронов происходит дегидрирование, дегидроциклизация и деалкилирование, вследствие чего образуются вторичные А., характеризующиеся высокой степенью ароматичности. В условиях мягкого гидрогенолиза А. превращаются в смоло- и маслообразные в-ва.

А. - остаточный продукт экстракции тяжелых нефтяных остатков гексаном ("горячий способ" Гольде). В пром-сти такую экстракцию осуществляют жидким пропаном или бутаном (см. Деасфалътизация). Наличие в А. V и Ni,

являющихся ядами катализаторов нефтепереработки, значительно ограничивает возможности получения моторных топлив на базе нефтяных остатков.

А. - вулканизующие агенты, ингибиторы коррозии и радикальных р-ций, наполнители композиционных полимерных материалов, сырье для получения V и Ni. В составе гудронов и битумов используются для создания дорожных покрытий, изготовления гидроизоляц. материалов, кровельных изделий и др. (см. Битумные материалы, Гудрон).

Лит.: Сергиенко С. Р., Т а и м о в а Б. А., Т а л а л а е в Е. И., Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти, М., 1979; Методы определения и расчета структурных параметров фракций тяжелых нефтяных остатков. Л., 1981; Химия нефти, под ред. 3. И. Сюняева, Л., 1984, с. 263-313. Ю. Б. Америк.