Нафтеновые углеводороды.

Нафтеновые углеводороды (циклоалканы, цикланы) входят в состав всех фракций нефти, кроме газов. Суммарно моноциклические нафтены содержатся во фракци­ях до 300°С примерно 20-30% (маc.) в парафинистых нефтях (ставропольские, дагестанские нефти), и до 85-90% (маc.) в неф­тях нафтенового типа (анастасиевская, бузачинские и др.).

Распределение нафтеновых углеводородов по фракциям нефти неодинаковое. Обычно их содержание растет при утяжелении фракции, в наиболее высококипящих масляных фракциях оно падает. В некоторых нефтях нафтены распределены почти равномерно по фракциям.

Нафтены - желательный компонент всех нефтяных топлив, поскольку обладают благоприятным сочетанием таких свойств, как высокие теплота сгорания и плотность, с низкой температу­рой застывания.

Особенно это сочетание важно для топлив для летательных аппаратов, поскольку энергетическая характеристика опреде­ляется теплотой, выделяющейся при сгорании 1 л топлива. По­этому большинство углеводородных реактивных и ракетных топлив являются концентратами нафтеновых углеводородов. Нафтены обладают также хорошими вязкостно-температурными и смазывающими свойствами и поэтому совместно с ИПУ составляют основную часть смазочных и специальных масел. При одинаковом числе атомов «С» нафтены по сравнению с алканами имеют более высокую плотность и более низкую t_заст. Осо­бенно ценными в этом отношении являются нафтены с развет­вленными боковыми алкильными цепями.

В нефтехимии нафтены служат одним из важнейших источ­ников сырья для получения бензола и толуола (реакцией Зелин­ского), капролактама (через стадию окисления циклогексана) и специальных полимеров.

Ароматические углеводороды (арены, ароматика).

Ароматические углеводороды содержатся в меньшем количестве в нефтях, чем другие группы углеводородов – алканы и циклоалканы. Общее содержание аренов находится в пределах 15-50% масс.

Распределение ароматических углеводородов для различных нефтей по фракциям различно. В легких нефтях содержание аренов с повышением температуры фракции снижается. В нефтях средней плотности нафтенового основания арены распределяются по фракциям почти равномерно. В тяжелых нефтях содержание аренов, резко возрастает с повышением t_кип фракций.

Значение АрУ в нефтепродуктах неоднозначно. Так, в бензинах их присутствие, до 30% (маc.), желательно и необходимо, так как повышает их детонационную стойкость. С этой целью в товарные бензины часто добавляют толуол или ксилолы.

В авиационных керосинах содержание АрУ ограничивают (в зависимости от марки топлива) 10 - 20% (маc.) из-за их низкой теплоты сгорания и способности давать нагар в двигателях при сгорании. Допустимое количество АрУ обусловлено необходи­мостью иметь авиакеросины с повышенной плотностью.

В дизельных топливах содержание АрУ ограничивают из-за их нагарообразующих свойств и плохой воспламеняемости, что является очень важной характеристикой этих топлив.

В маслах высокомолекулярные и слабоалкилированные АрУ - нежела­тельный компонент, так как они ухудшают вязкостно-темпе­ратурную характеристику масел и обусловливают образование лаково-смолистых отложений на трущихся поверхностях. Такие АрУ удаляют из масел в процессе очистки масляных дистилля­тов. Остаются в маслах лишь АрУ с длинными боковыми цепя­ми и " гибридные" полициклические углеводороды, в которых преобладают насыщенные циклы, поскольку свойства таких углеводородов приближаются соответственно к свойствам алканов и цикланов.