11.3. Состав нефти

11.3.1. Фракционный состав. Нефть не имеет определенной темпера­туры кипения, т.к. является сме­сью огромного числа органических веществ. Фракционный состав определяют путем перегонки нефти на специальных стандартных аппара­тах при постепенно повышающейся температу­ре, когда отдель­ные компоненты отгоняются в порядке повышения их температур кипения. Поэтому нефть и ее продукты переработки характеризу­ются не температурой кипения, а температурными пределами начала и конца кипения и выходом определенных фракций, перегоняющихся в определен­ном интервале темпе­ра­тур. Отбор фракций, выкипающих до 350 ^оС, проводят при атмосфер­ном давлении, а остальных, во избежание термического разложения – при глубоком вакууме.

При атмосферной перегонке нефти выделяют следующие фракции:

– начало кипения – 28 ^оС – углеводородный газ;

– 28–140 ^оС (28–180 ^оС) – бензиновая фракция;

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

– 140–220 ^оC (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) – 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 (> 500 ^оС, > 550 ^оС) – гудрон.

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

Если при вакуумной перегонке дистиллят не делят на несколько фрак­ций, а выводят из колонны одним потоком, то его называют вакуумным газой­лем (вакуумным дистиллятом), из которого затем путем более сложных процессов переработки получают дизтопливо, бензин и другие продукты.

10.3.2. Химический и элементный состав. Доля углерода в нефтях ко­леблется в пределах 84–87 % масс, водорода 12–13,5 %, на остальные эле­мен­ты приходится 1–4 % (табл. 11.2).

Основная масса химических соединений представлена в нефти углево-до­ро­дами, в том числе ациклическими (гомологический ряд алканов), карбо-циклическими, которые включают гомологические ряды циклоалканов и аре­нов (гомологические ряды бензола, нафталина, антрацена и т.д.).

Таблица 11.2

Элементный состав нефтей

Нефть	Элементы, %					Прочие элементы, %	Смо-лы, %	Асфа­ль-тены, %
	С	Н	S	O	N
Арланская (Башкирия)	84,12	12,15	3,04	0,06	0,33	0,30	16,6	5,80
Ромашкинская (Татария)	85,13	13,00	1,61	0,09	0,12	0,05	10,24	4,00
Сураханская (Азербайджан)	85,70	13,50	0,20	0,26	0,14	0,20	9,00	отс.
Усть-Балыкская (Зап. Сибирь)	85,37	12,69	1,43	0,27	0,19	0,05	11,10	2,30
Самотлорская (Зап. Сибирь)	86,23	12,70	0,63	0,25	0,10	0,09	10,00	1,36

Кроме того, в нефти присутствуют гетероциклические соединения, име­ю­щие в составе циклического скелета, кроме атомов углерода, один или несколь­ко гетероатомов (как правило, серы, азота, кислорода).

Качество нефти находится в прямой зависимости от ее химического со­става, а отсюда определяется и технология ее переработки. Чем больше в нефти легких углеводородов (светлых фракций), меньше серы, азота, кисло­рода, тем выше ее качество.