
- •Химический состав и распределение групповых углеводородных компонентов по фракциям нефти.
- •Парафиновые углеводороды (пу).
- •Нафтеновые углеводороды.
- •Олефиновые углеводороды (алкены).
- •Гибридные углеводороды (гу).
- •Гетероатомные соединения нефти (гас).
- •Серосодержащие соединения.
- •Азотсодержащие соединения.
- •Кислородсодержащие соединения.
- •Смолисто-асфальтеновые вещества. (сав или чаще асв)
- •Классификация нефтей.
- •Основные направления переработки нефтей и газоконденсатов.
- •Основные физические свойства нефтей и нефтяных фракций.
- •Классификация и товарная характеристика нефтепродуктов
- •Моторные топлива. Автомобильные и авиационные бензины
- •Антидетонационных присадок
Кислородсодержащие соединения.
Содержание кислородсодержащих гетероатомных соединений в нефтях самое низкое по сравнению с другими гетеросоединениями. Всего 0,05-0,35; редко до 0,7% масс. O2.
Основная часть кислорода нефтей входит в состав АВС. Это кислые соединения: нефтяные кислоты и фенолы, и нейтральные соединения: сложные эфиры и кетоны. Нефтяные кислоты представлены в основном нафтеновыми кислотами.
Нефтяные органические кислоты - в чистом виде малолетучие маслянистые жидкости плотностью, близкой к единице. Их присутствие придает нефтепродуктам (топливам, маслам и др.) активные коррозионные свойства, поэтому кислоты обычно нейтрализуют щелочами, превращая их в соли, или гидроочисткой (одновременно с очисткой от серы), превращая их в углеводороды.
Соли нафтеновых кислот, выделенные из нефти, являются ценным промышленным сырьем для приготовления мазей и различных продуктов, имеющих коллоидную структуру. Используются как загустители масел (нафтенаты кальция и алюминия) и как компонент напалма.
Смолисто-асфальтеновые вещества. (сав или чаще асв)
АСВ концентрируются в тяжелых нефтяных остатках (ТНО) – мазутах, полугудронах, гудронах, битумах, крекинг-остатках и др. Суммарное содержание АСВ в нефтях колеблется от долей процентов до 45%, а в ТНО – до 70%.
Смолы – это вязкие малоподвижные жидкости или аморфные твердые тела от темно-коричневого до темно-бурого цвета с плотностью около 1000 кг/м3. Асфальтены – аморфные, но кристаллоподобной структуры твердые тела темно-бурого или черного цвета с плотностью несколько выше 1000 кг/м3. При нагревании асфальтены не плавятся, а переходят в пластическое состояние при t=~3000С. При более высокой температуре они разлагаются с образованием кокса, газообразных и жидких продуктов.
По химическому строению это пространственные конденсированные структуры нафтенового, ароматического и гетероциклического основания.
Соотношение смолы/асфальтены в нефтях колеблется в широких пределах до (7-9)/1.
Все АСВ являются нежелательными для большинства нефтепродуктов, в основном смазочных масел. Смолы - нежелательный компонент всех моторных топлив, так как служат источником образования нагароотложений в двигателях и ухудшают полноту горения топлива. При каталитической переработке фракций, содержащих смолы, повышается коксообразование на поверхности катализаторов, и последние быстрее дезактивируются. Поэтому они из них удаляются.
В составе битумов АСВ являются ценными компонентами. Главное направление использования АСВ это дорожные покрытия, гидроизоляционные материалы, в строительстве, в производстве кокса.
Классификация нефтей.
1) На начальном этапе развития нефтяной промышленности нефти классифицировали по плотности.
-
легкие нефти
-
утяжеленные нефти
-
тяжелые нефти.
В легких нефтях содержится больше бензиновых и керосиновых фракций, сравнительно мало серы и смол. Из этих нефтей можно вырабатывать хорошие смазочные масла.
Тяжелые нефти характеризуются высоким содержанием АСВ, гетероатомных соединений и поэтому для них невысокий выход топливных фракций, и они мало пригодны для производства масел.
2) По химической классификации различают 6 типов нефтей:
1 – парафиновые нефти (Узеньская, Жетыбайская), в которых все фракции содержат много парафиновых углеводородов, в том числе бензиновые не менее 50%, а масляные 20% и >.
2 – парафино-нафтеновые нефти (нефти Урало-Поволжья и Зап.Сибири). В них преобладают парафиновые и нафтеновые углеводороды.
3 – нафтеновые нефти с содержанием нафтеновых углеводородов до 60% и более. В них очень мало твердых парафинов, смол и асфальтенов (Сураханская в Азербайджане и Доссорская на Эмбе).
4 – парафино-нафтено-ароматические нефти с примерно равным содержанием всех 3 групп углеводородов. Содержание твердых парафинов не более 1,5%, количество смол и асфальтенов до 10%.
5 – нафтено-ароматические нефти с преобладанием нафтеновых и ароматических углеводородов, особенно в тяжелых фракциях. Алканов мало и только в легких фракциях. Смол и асфальтенов около 15-20%.
6 – ароматические нефти с преобладанием ароматических углеводородов во всех фракциях и с высокой плотностью. Прорвинская в Казахстане и Бугурусланская в Оренбуржкой области.
3) С 1991г. в России действует технологическая классификация нефтей.
Нефти подразделяются по следующим показателям:
Технологическая классификация нефтей
№№ П/П |
Показатели качества нефти |
Категория |
Обозначение категории |
Пределы изменения показателей |
|
1. |
Содержание серы |
Класс |
I |
S≤0,5 |
|
II |
0,5<S≤2,0 |
||||
III |
S>2,0 |
||||
2. |
Потенциальное содержание светлых фракций СФ (н.к.-3500С), % |
Тип |
T1 |
СФ>55 |
|
T2 |
54,9>СФ≥45 |
||||
T3 |
СФ<45 |
||||
3. |
Потенциальное содержание масел в нефти М, % |
Группа |
М1 |
M≥25 |
M≥45*) |
М2 |
24,9>M≥15 |
M≥45*) |
|||
М3 |
24,9>M≥15 |
30>M≥44,9*) |
|||
М4 |
M<15 |
M<30*) |
|||
4. |
Индекс вязкости масел ИВ |
Подгруппа |
И1 |
ИВ>95 |
|
И2 |
95>И>90 |
||||
И3 |
89,9>И>85 |
||||
И4 |
И<85 |
||||
5. |
Содержание парафина П, % |
Вид |
П1 |
П≤1,5 |
|
П2 |
1,51<П≤6,0 |
||||
П3 |
П>6,0 |
Из малопарафиновых нефтей П1 можно получать РТ и зимнее ДТ, а также базовые дистиллятные масла без депарафинизации.