Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
himia_NiG..rtf
Скачиваний:
0
Добавлен:
02.08.2019
Размер:
414.19 Кб
Скачать

1.Роль нефти и газа в современном мире. Н. с начала ее промыш-й добычи и до настоящ-о времени явл-ся предметом острой и конкур-й борьбы, причиной многих междунард-х конфликтов и войн. Большая часть добываемой в мире Н 83-90% перераб-ся в различные виды топлива и в смазоч-е материалы. В последнее время большое развитии получ-т использ-е сырья Н д/орган-го синтеза. На ряду с нефтяной интенсивно разв-ся и газовая пром-ть. Мировые прогнозные запасы природного Г оценив-я в 200 трилионов м3. Сущ-т месторож-я прир Г, кот-е предст-т собой обособленные скопления несвяз-е с другими п/иск. Сущ-ют газоконденсатные местр-я, в кот-х в Г-х растворены жидкие углев-ы. В пластовых условиях Г и конденсат нах-ся в 1й газовой фазе. В нефт-х пластах и легкие и тяж-е углев-ы нах-ся в жид-й фазе.

2.Этапы развития нефтеперерабатывающей пром-ти.

1) начальный период: в древних рукописях упомин-я выд-е Н и Г из гор пор. Древние примен-и их в медицине в воен-м деле и в строит-е как топливо и осветит-е средство. В основном примен-сь светлая жид-ть (Н). Со временем стало нехват-ть и стали испол-ть приметив-ю перегонку тяж-го в-ва(в ср века в Зап. Укр, Закавказьи, Ухте). В 1821-23г братьями Дубининами в г.Люздок была сооружена 1я пром-я устан-ка д/перегонки Н. Основным агрегатом был куб переодич-го действия, а единств-м целевым прод-том – осветительный керосин. Легкую бензин-ю фр-ю и тяж-й остаток сжигали. На смену кубам в 80-х годах 18в пришли кубовые батареи непрерыв-го действия (рус инженеры Инчик, Шухов, Елин). В 1876г изобр-на форсунка д/сжиг-я жид-го топлива. Это позволило начать примен-е мазута как топлива д/паровых котлов. Менделеев в 1876 обосновал возм-ть получ-я из мазута смазоч-х масел. Познее появ-сь первые заводы по произ-ву масел из Н с начала в России потом в США. В 1890г Шухов, Гаврилов запонтентовали трубчатую нефтеперег-ю установку непрер-го действия, состоя-ю из огневого змеевикового нагрев-я, испарителя, ректифик-й колонны, теплообм-й аппаратуры.После 1910 перег устан непрер действия распростр по всему миру. 2) Развитие в 1й половине 20в. Из Н в начальный период выделяли только первоначально присут-е в-ва, затем д/увел-я выхода бензина, керосина и ДТ и качества начали испол-ть вторич-е прод-ы перераб-и Н. Они хар-ся примен-м термич-х химич-х методов воздей-я на первично выдел-ся прод-ы. В 1913г в США введена в экспл-ю 1я установка термич-го крекинга в газойливых фр-ях Н под Р. В 20-30г 20в в связи с увел-м степени сжатия в автом-х двиг-х повыс-сь требов-я к антидетанац-й стой-ти бензина. Д/пол-я высокооктанового бензина предназн-ся процесс катал-го крекинга средних дистиллятов, алкилиров-е непред-х углев-в, полимер-я алкенов состава С3-С4. 3) Во 2й половине 20в(быстрое развитие) в эти годы в перераб-у Н были внедр-ы новые вторич-е процессы – кат-й крекинг, кат-й реформинг на платин-м катал-ре, гидрооч-ка, дисцилятор. Эти процессы позв-ли улучшить кач-во нефт-тов, топлив, произв-во углев-го сырья. Широкое разв-е пол-ло сырье д/произ-ва синтет-х жирных к-т, синтет-го спирта, искус-х волокон, синтет-го каучука, минер-х удобр-й.

3) Фракционный состав нефти. Нефти представляет собой смесь органических соединений. В составе обнаружены сотни у/в-ов различного строения и многочисленные гетероорганические соединения. Важным показателем качества н. является фракционный состав, определяет путем перегонки н на фракции, они отличаются t выкипания.Кажд фр-ия хар t начала и конца кипения. При мпром-ой перегонке н исп-ют нелаб-ый м-д постепенного испарения, а схемы с однократным испарением и дальнейшей ретификацией. Фракции, выкипающие при t выше 350 -темнодистиллятные; до 350 – светлые. При атмосферной перегонке получаются фракций. Название, которой присвоено в зависимости от направления их дальнейшего использования: н.к.(нач кип) не более 90;140 – бензиновая фр, 140-180 –лигроиновая(тяжелая нафта); 140-220(180-240) керосиновая; 180-350(220-240; 240-250) дизельная фр(легкий атмосферный газойль, соляровый дистилят). Остаток, полученный после отбора светлых дистиллятов. называется мазутом(свыше 350), его разгоняют под вакуумом. Их разделяют: для получения топлива З50-500 вакуумный газойль(дистиллят); >500 вакуумный остаток \гудрон; для получ масел: 300-400(350-420), легкая масленая фракция(трансформаторный дист-т). 400-450(420-490) средняя масленая фракция(машинный дист-т), 450-490 тяж масл фр(цилиндровый дист-т)>490 гудрон. Соединение углерода в н. 83-87%, водород 11-14…5% и азот, кислород, сера.

4) Химическая классификация нефти. В зависимости от плотности н раздел-т легкие р<0,828г/смЗ утяжеленные р0,828-0,884 тяжелые р>0.884 в легких нефтях содержится больше бензиновых фракций, мало смол и серы(из этих нефтей вырабатывают смазочные масла высокого кач-ва); тяжелые - высокое содержание смол. Более низкий выход бензтна, тяж н-ти – наилучшее сырьё для производства битума. Грозненский институт в основу химической классификации положил преимущественное содержание в нефти какого-либо одного или нескольких классов. По ней различают следующие нефти: парафиновые парафинонафтеновые; нафтеновые; парафино-нафтено-ароматические; нафтеноароматичес-кие; ароматические. В 1. фр. Содержат значительное кол-во алканов 2. алканы, цикло алканы немного аренов; для 1и2 небольшое соединение смол и асфаль-тенов. 3. много циклоалканов. алканов мало; 4. у/в 3-х классов содержатся в равных количествах, смол и асфальтенов 10%5. циклоалканы и арены, смол и асфальт. 15-20%; 6. высокая плотность.

5)Технологическая классификация нефтей. С 1967 действует технологическая классификация нефтей. По ней нефти подразделяются на: классы по содержанию серу в нефти, бензине, реактивном и дизельном топливе, на типы по выходу фракций выкипающих до 3500С, на группы по потенциалу содержанию базовых масел, на подгруппы по индексу вязкости базовых масел, на виды по содержанию твёрдых алканов. По содержанию серы в нефти подразделяются на малосернистые, сернистые, высокосернистые. Малосернистые содержат не более 0,5% серы, при этом бензин реактивное топливо содержит серу не более 0,1%, а дизельное не более 0,2%. Сернистые нефти содержат от 0,51-2% серы, при этом бензиновая фракция содержит не более 0,1%, реактивное топливо 0,25% и дизельное 1%. Если 1 или несколько видов топлив содержат серу в большом количестве, то нефть относят к высокосернистой. Высокосернистая нефть содержит не более 2% серы, в реактивном >0,25%, дизельном>1%, бензине>1%. Если в нефти содержится не боле 1,5% парафинов, из этой нефти без депарафинизации можно получить реактивное топливо, зимнее дизельное топливо с пределами перегонки 240-3500С и t застывания не выше 450С, а также базовые масла, то такую нефть относят к мало – парафинистым. Если в нефти содержится от 1,5 – 6% парафинов и из неё без депарифинизации можно получить реактивное топливо (с t кипения 240-3500С) и t застывания не выше -100С, то нефть относят к парафинистым. Высоко – парафинистымы называется нефть в которой содержится больше 6% парафинов. Шифр нефти состоит из5 цифр: 1)класс;2)тип;3) группа;4)подгруппа;5)вид.

6) Алканы нефти. Алканы представляют собой газообразные, жидкие и твёрдые вещества. Газообразные соединения содержат в цепи от 1 до 4 атомов углерода. Они входят в состав попутных природных газов. Соединения содержащие С515 представляют жидкие вещества; начиная с гекса-декана (С16) является твёрдыми, которые при обычной температуре могут находится в растворимом, либо в кристаллическом состоянии в нефти и высоко кипящих фракциях. Содержание алканов в нефти составляет 25-30%. С учетом у/в повышения до 40-500С. С повышением средней молекулярной массы фракций н-и, содерж-ие в них алканов сниж-ся, исключение: высокопарафинистые н-и. Алканы нефти имеют изомеры нормального и разветвлённого строения, их относительное содержание зависит от типа нефти. В нефтях глубокого превращения нормальные алканы составляет 30(50)%и более от всех изомеров, затем следуют изомеры с метильной группой в положении 2, несколько ниже содержание изомеров с заместителем в положении 3, двузамещенные изомеры имеют симметричное строение. Но имеются исключения: напр, содержат изоалканы (>75%)н-и нафтеновой природы

7) Газообразные алканы. В зависимости от месторождения у/в-ые газы под­разделяют на природные, попутные и газы газоконденсатных месторождений. Природные газы добывают в чистогазовых месторождениях, они состоят в основ­ном из метана(93-98%) с неболь­шой примесью этана, пропана, бутана, пентана, N,N02,серовадорода. Это сухие газы. Попутные газы добываются вместе с нефтью. При выходе нефти на поверхность газы при снижении давления выделяется из нефти. Это жирные газы. Они служат источником для извлечения из них легкого бензина(газового бензина). При переработке н-и на нефтеперерабатывающих завадахиз нефтезаводских газов на газофракционирующих установках (ГФУ) получают следущие ув-ые фр-ии(чистотой 90-96%):этановые, пропановые, изобутановые, н-букановые, изопентановые, н-пентановые. Газоконденсатных залежей - это скопление в недрах газообразных у/в. из которых при понижении давления выделяется жидкая у/в фаза (конденсат)-это смесь у/в, начиная с пентана и более высокомолекулярных гомологов пентана. Конденсат бывает сырой и стабильный. Сырой конденсат представляет собой жидкость, получаемую в промысловых сепараторов при данных давл-ии и температуре. Он содержит жидкие у-в-ды при нормальных условиях, в которой растворено то или иное количество газообразных у/в. Стабильный конденсат получают из сырого путем его дегазации(отделение газ. У-в-дов). Основная часть конденсатов состоит из бензиновых фракций с t нагр 100-120. Их ув-ый состав С7-С13. Некоторые конденсаты отличаются высоким содержанием гомологов бензола(20-30%) и гомологов циклогексена(20-25%). Другие конденсаты могут отлич-ся низким сод-ем этииих у-д-дов, но повышенным сод-ем гомологов циклопентена.

8) Алканы легких фракций нефти. Алканы С5-С9 входят в состав бензиновых фракций в обычных условиях – жидкость. бензиновых фракций н-и в основном представляет соединениями с простейшими заместителями. Однако имеются нефти, в которых присутствуют изомеры с длинными боковыми цепями. Анализ данных о соедержании индивидуальных алканов бензиновых фракций, одинаковых пределов перегонки, показал, что в наиб-ем кол-ве находится простейшие у/в(н-алкан), а следующим за ним изомером является метилзамещенный изомер в положение 2 или 3. Найдены все 5 изомеров гексана и из 9-ти гептанов выделено 7. из 18-ти изомеров октана выделен 16, количественное содержание сильно разветвленных изомеров незначительно.

9) Алканы средних фракций нефти. На основании анализа керосиновых фракций выделено из 77 отечественных и зарубежных нефтях, что в них присутствует 10 изомеров декана. Из СН-в С11-C16 найдены ундекан, додекан, (С12Н26). тридекан, тетордекан, пентодекан, гексодекан (цетан). Из изомеров определены моно- , метил- и диметилзамещенные изомеры состава С11-C15. Содержание метилзамешенного изомера понижается помере перемещения СН3 группы в центре молекул. К настоящему времени число выделенных или опре­деленных ув-дов нефти составляет более 600. Лучше всего изучены нормальные алканы. В нефти установлено присутствие всех нормальных алканов начиная с C4Н10 бутана (t кипения=0.5), до три, триоктана С33Н68 (t кип =475). В некоторые из них выделены с чистотой 99%. Содержание нормальных алканов в нефтях понижается с повышением молекулярной массы. Количество высших гомологов составляет 0.10 % и ниже.

10) Изопреноидные углеводороды нефти. К алифатическим изопренодам относятся соединения, обладающие полиизопренным скелетом. Они имеют характерные чередования метильных заместителей цепи через 3 метильные группы. Принятое название изопр ув-ды нефти явл весьма условным. Оно отнесено к алканам разветвленного строения, явл-ся гидрированными аналогами полиизопренов. Их можно рассматривать, как продукты полимеризации изопрена. Строение изопреноидных углеводородов нефти состава С14 – С20 можно представить в следующем виде.

Содержание изопреноидных углеводородов в нефти колеблется в пределах 3-4% в расчете на нефть. В парафинистых нефтях наблюдается преобладание пристана (С19) и фитана (С20) над остальными изопреноидами. В нафтеновых нефтях преобладают изопреноиды состава С14-С-15-С16. Для большинства исследуемых нефтей характерно, что среди изопреноидных алканов, состава С21-С25 преобладают изопреноиды С21. В нефтях идентифицированы Изопреноидные алканы регулярного типа строения вплоть до С40. В последнее время в ряде нефтей обнаружены псевдо или нерегулярные изопреноиды.

11) Твердые алканы. Алканы С16 и выше при н.у. представляют собой твёрдые вещества. Они входят в состав нефтяных парафинов и церезинов. Их разделяют на основании различия кристаллической структуры у/в и их химических и физических свойств. При одинаковой t плавления церезины отличаются от парафинов более высокими молекулярными массами более высокой вязкостью и плотностью. Церезины энергично взаимодействуют с дымящей серной и хлорсульфоновой кислотой, а парафины в взаимодействии с ними слабо. В нефтяных парафинах соед-ся 25-35% изоалканов, а церезинах их значительно больше. Нефтяные парафины представляют собой смесь алканов разной молекулы м, а осн-ой компонентом церезинов являются нафтеновые у/в=ды, содержащие в молекулах боковые цепи, как нормального, так и изостроение с преобладанием последнего. Молекулярная масса парафинов находится в пределах 300-450аем, церезинов 500-850. Отличительный признак церезинов - это мелкокристаллическая структура, т.е. они состоят из более мелких кристаллов чем парафины.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]