1.2. Видобуток і підготовка нафти до переробки

Нафта, просочуючись через пористі породи, затримується в складках або зрушеннях щільних порід і формується в поклади. Для її видобутку свердлять шпари, глибина яких звичайно досягає 1...2 тис. м; глибинне ж свердління проводять на 3...4 і навіть 5 тис. м.

Видобуток нафти здійснюється двома способами: фонтанним та глибинно-насосним.

При фонтанному способі видобутку нафта під пластовим тиском до 40 МПа піднімається до гирла шпари і через спеціальну арматуру високого тиску надходить на очищення, а потім у герметизовані ємності або нафтопроводи. Фонтанний спосіб видобутку нафти застосовується тільки в початковий період існування шпар, коли тиск у шарі досить високий. Він продуктивний (20...40 т за добу) і дешевий.

При глибинно-насосному способі на дно шпари опускається спеціальний насос, що підкачує нафту до гирла шпари. Одержувана зі шпари нафта містить домішки: воду (10...ЗО %), розчинені в ній солі, частки породи (3...5 %), а також газоподібні фракції вуглеводнів— супутніх газів (1...4 %).

Для запобігання втрат супутніх газів нафта, що виходить зі шпари, направляється в спеціальні випарники — трапи, де відбувається відділення газів.

Вода, що знаходиться в нафті у вільному стані або у вигляді крапельок розміром 0,1—0,001 мм, які покриті оболонкою з органічних речовин — емульгаторів, відокремлюється від нафти в спеціальних відстійниках. Там же нафта звільняється від механічних домішок. Підготовлена в такий спосіб нафта надходить на переробку.

1.3. Класифікація та властивості нафтопродуктів

Після переробки нафти отриману продукцію можна умовно розділити на три групи:

• палива, що одержують з нафти, за призначенням поділяються на зріджені та стиснуті паливні гази, рідкі палива для карбюраторних двигунів (бензин, гас), для двигунів із запаленням від стиску (дизельне паливо), для реактивних двигунів (реактивне паливо), для котельних установок (котельне паливо);

• мастила розділяються на моторні, індустріальні мастила, мастила для роботи при підвищеній температурі, консистентні мастильні матеріали та спеціальні мастила;

• інші продукти — це всі продукти нафтопереробки, за винятком тих, котрі використовуються як сировина для подальшої хімічної переробки. Це розчинники, керосини для освітлення, парафін, вазелін, бітуми нафтові, пек, просочувальні матеріали, електродний кокс та сажа і т. п.

Особливу групу складають продукти, що є сировиною для органічного або нафтохімічного синтезу. До них належать низькомолекулярні насичені вуглеводні (метан, етан, пропан, бутан), низькомолекулярні ненасичені вуглеводні — олефіни (етилен, пропілен, бутилен і ін.), ароматичні вуглеводні і їхні похідні (бензол, толуол, ксилол, нафталін і ін.), сірчисті та сполуки, що містять кисень.

Марки, властивості й основні показники якості більшості нафтопродуктів регламентовані стандартами.

Для бензину найбільш важлива властивість— антидетонаційна стійкість, що визначається октановим числом. Октанове число визначається відсотковим вмістом малосхильного до детонації ізооктану (С₈Н₁₈) у порівнянні з присутнім у паливі нормальним гептаном (С₇Н₁₆), що згоряє з вибухом і викликає передчасний знос двигуна. Оскільки детонаційна стійкість ізооктану умовно прийнята за 100 одиниць, а н-гептана за 0, якість палива тим краща, чим більше в ньому ізооктану і, отже, чим вище октанове число. Автомобільні бензини мають октанові числа 66, 72, 76, 93, 95 та 98, авіаційні — 70, 91, 95, 100, тракторний бензин— 40 і 45.

Експлуатаційні властивості бензину також залежать від його хімічної і фізичної стабільності, теплоти згоряння, температури кристалізації розчинених речовин, вмісту домішок. Ці показники нормовані за видами і марками палива.

Однією з найважливіших властивостей дизельного палива є його здатність займатись при впирскуванні в камеру згоряння, де знаходиться стиснуте повітря. Займистість дизельного палива оцінюється цетановим числом, що дорівнює об'ємному вмістові цетану (С₁₆Н₃₄) у такій його суміші з метилнафталіном, що при стандартних умовах випробовувань має однакову займистість з досліджуваним паливом. Найбільше цетанове число (до 70—80) характерне для парафінових вуглеводнів нормального ряду, найменше — для ароматичних вуглеводнів. Таким чином, чим більше цетанове число, тобто чим більше в паливі парафінів і менше ароматичних сполук, тим вища якість дизельного палива. Для тихохідних двигунів (з числом обертів менше 1000 за хвилину) використовуються солярові масла з цетановим числом від 40 до 50.

Для дизельного палива, як і для бензину, найважливішою характеристикою є випаровуваність палива. Особливо строго регламентуються для дизельного і карбюраторного палива всіх марок кислотність, лужність, а також вміст сірки і вологи, оскільки вони скорочують термін служби двигуна.

Реактивне паливо застосовують у реактивних і газотурбінних двигунах. В основному це керосини, що містять бензинові й важкі фракції і різні присадки, призначення яких збільшити термічну стабільність палива, підсилити мастильні і послабити абразивні властивості продуктів згоряння.

Мастила застосовуються у всіх двигунах, що рухаються, для зменшення тертя і відводу тепла, що досягається завдяки утворенню на поверхні тіл, що труться, масляної плівки. Кращими температурнов'язкісними властивостями і найбільшою стійкістю характеризуються ароматичні вуглеводні з довгими парафіновими гілками. Для забезпечення необхідного терміну служби мастило повинно бути стійким до окислювання і дії високих температур, мати корозійну стійкість і т. п. Консистентні мастила одержують додаванням до мастил згусників — мила, сульфідів, силікатів і ін. і спеціальних присадок, що приводить до поліпшення в'язкісно-температурних властивостей і робить їх придатними до застосування в тих випадках, коли звичайне рідке мастило не може бути використане через особливі умови роботи або конструкції вузла тертя.