Контрольные вопросы

1. Назовите элементный состав нефти и содержание этих элементов в нефти.

2. В каких соединениях встречается сера в нефтях? Назовите примеры.

3. В каких соединениях встречается кислород в нефтях? Назовите примеры.

4. В каких соединениях встречается азот в нефтях? Назовите примеры.

5. Расскажите о классификации нефтей по структурно-групповому составу. Приведите примеры.

6. Изложите классификации нефтей по плотности и содержанию серы.

7. Приведите основные положения технологической классификации нефтей.

Тема 3.

Физические свойства нефти и нефтепродуктов

Как уже отмечалось, нефть и продукты ее переработки представляют собой сложные смеси углеводородов и гетероорганических соединений. Анализ таких смесей с выделением индивидуальных соединений имеет ограниченные возможности и в практике далеко не всегда необходим. В технологических расчетах при оценке качества нефти и нефтепродуктов используют данные технического анализа, задачей которого является определение ряда физических, химических и эксплуатационных свойств нефтепродуктов.

Химические методы основаны на базе аналитической химии.

Физические методы включают определение плотности, вязкости, температур плавления, замерзания и кипения, оптической плотности, молекулярной массы, теплоты сгорания и некоторых условных показателей (пенетрация, дуктильность и др.).

Физико-химические методы используют, нефелометрию, рН-метрию, спектроскопию, хроматографию, колориметрию, потенциометрию и т.д.

Специальные методы позволяют определить октановое и цетановое числа моторных топлив, химическую стабильность топлив и масел, темпе-ратуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения и др.

3.1. Фракционный состав нефтей

Известно, что нефть представляет собой сложную смесь большого количества органических соединений, главным образом углеводородов. Кроме того, в ее состав входит ряд гетероорганических соединений, содержащих серу, кислород, азот, металлы. Понятно, что полностью разделить нефть на индивидуальные соединения невозможно, да это из практических соображений и не требуется. Разделение нефти в промыш­ленных масштабах ведут на фракции, отличающиеся друг от друга преде­лами температур кипения погонов нефти, получаемых при ее перегонке.

В связи с этим важным показателем качества нефти является фрак­ционный состав. При атмосферной перегонке нефти выделяют следующие фракции:

начало кипения – 28 ^оС – углеводородный газ;

28–140 ^оС – бензиновая фракция;

140–180 ^оС – лигроиновая фракция (тяжелая нафта);

140–220 (180–240 ^оС) – керосиновая фракция;

180–350 (220–350; 240–350) ^оC – дизельная фракция (легкий или атмосферный газойль);

> 350 ^оС – мазут.

Фракции, выкипающие до 350 ^оС, называют светлыми. Остающийся в остатке после отгона светлых фракций мазут далее можно направить на дальнейшую перегонку в вакууме. При этом в зависимости от направления переработки нефти выделяют следующие фракции:

350–500 (350–550) ^оС – вакуумный газойль (дистиллят);

> 500 ^оC (> 550) ^оC – вакуумный остаток (гудрон).

300–400 (330–420) ^оС – легкая масляная фракция (трансформаторное масло);

400 – 450 (420–490) ^оС – средняя масляная фракция (машинное масло); 450 – 490 ^оС – тяжелая масляная фракция (цилиндровое масло);

> 490 ^оC – гудрон.

Фракции, выкипающие при температурах выше 350 ^оС, называют темными.

Нефти разных месторождений значительно различаются по содержанию тех или иных фракций (например, Самотлорская нефть содержит в среднем 58 % светлых фракций, а Ярегская – 19 %).