20.2.3. Сернистые, кислородные и азотистые соединения нефтей, минеральные примеси и вода

Сернистые соединения. Содержание серы в нефтях колеблется в довольно широких пределах (от – менее 0,1% до 1,5–3%, а в отдельных случаях до 5%.).

В нефтях и нефтепродуктах сера может находиться как в свободном, так и в связанном состоянии (различные органические соединения).

Все сернистые соединения можно разделить на две группы: реакционно способные, активные сернистые соединения и неактивные.

К активным относятся элементарная сера, сероводород ( ). Все эти соединения активно действуют на металл цистерн, резервуаров, трубопроводов, поэтому их удаляют при очистке нефтепродуктов. В готовой товарной продукции активные сернистые соединения не допускаются.

К неактивным сернистым соединениям, непосредственно не вызывающим коррозию металла при переработке, транспортировке и хранении нефтепродуктов, относятся сульфиды ( ), дисульфиды ( ), тиофены и другие сернистые соединения, которых в отдельных видах топлив содержится до 1%. При сжигании топлива все сернистые соединения одинаково активны, так как образуются окислы серы . Соединяясь с парами воды, получающимися от сгорания водорода топлива, они образуют сернистую и серную кислоты, вызывающие коррозию деталей двигателя.

Кислородные соединения. Основную массу кислородных соединений в нефтях составляют нафтеновые кислоты ( ), в небольших количествах могут встречаться жирные кислоты ( ), фенолы и др.

Нафтеновые кислоты труднолетучие жидкие, иногда твердые вещества, плохо растворимые в воде, сильно корродируют цветные металлы, значительно слабее – черные. Чем ниже молекулярная масса кислот, тем выше их реакционная способность. Основное количество нафтеновых кислот содержится в средних фракциях нефтей, из которых вырабатываются дизельные топлива.

Жирные кислоты находятся в нефтях в небольших количествах, но могут образовываться при окислении нефтепродуктов. Низкомолекулярные кислоты типа муравьиной – это легкоподвижные жидкости, растворимые в воде, имеющие характерный кислотный запах, обладают более сильным коррозирующим действием, чем высокомолекулярные кислоты. Высшие кислоты этого ряда – твердые, нерастворимые в воде вещества со слабо выраженными кислотными свойствами.

Азотистые соединения. Эти соединения в нефтях находятся в очень небольшом количестве (десятые, сотые доли процента), в редких случаях 1,0 – 1,5%. Азот может находиться в виде аммиака ( ), пиридина ( ), хинолина ( ) и т. д. Все эти соединения придают нефти неприятный запах.

Минеральные примеси и вода. В нефтях в небольших количествах (сотые доли процента) растворены минеральные примеси и вода. Значительно больше этих веществ находится в виде механически взвешенных частиц. Основная масса воды удаляется отстаиванием нефти.

20.2.4. Понятие о классификации нефтей

По содержанию серы нефти делятся на 2 класса:

1) малосернистые – S до 0,5% и

2) сернистые – S более 0,5%.

По количеству смолистых и асфальтовых веществ в мазуте нефти делятся на 3 подкласса:

1) малосмолистые – до 17% смол;

2) смолистые – от 18 до 35%;

3) высокосмолистые – более 35% смол.

Температура застывания масляных фракций зависит от содержания в них парафина.

По содержанию парафина нефти делят на три группы:

1) малопарафиновые – температура застывания ниже -16°;

2) парафиновые – от -15° до +20° и

3) высокопарафиновые – выше +20°.

Нефти характеризуются также по значению октановых чисел (о. ч.) получаемых бензинов и керосинов и плотности масляных фракций.

По качеству бензина нефти делятся на 4 типа:

1) содержащие высоко октановый бензин – о.ч. 72 ед;

2) содержащие средне октановый бензин – о. ч. от. 65 до 71 ед;

3) содержащие низко октановый бензин – о.ч. <65 ед;

4) не содержащие бензина.

По качеству керосина существует деление нефтей на 3 типа;

1) содержащие тракторный керосин – о. ч. > 40 ед;

2) содержащие промежуточный керосин – о. ч. от 30 до 39 ед;

3) содержащие низкооктановый керосин – о. ч. <30 ед.

По плотности масляных фракций при температуре 50°, нефти делят на 4 типа:

1) содержащие фракции, плотность которых 0,903;

2) содержащие фракции, плотность которых от 0,904 до 0,927;

3) содержащие фракции, плотность которых > 0,927;

4) не содержащие масляные фракции.

Нефть обычно обозначается тремя цифрами. Так, число 210 показывает, что нефть содержит среднеоктановый бензин, тракторный керосин и не содержит масляных фракций.