36.Характеристика нефти

Физические свойства нефти и нахождение её в природе. Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом. Она немного легче воды и в воде не растворяется.

 Химический состав всех видов нефти – это как правило углеводороды, хотя помимо них в нефти обычно еще присутствуют серо- и кислородосодержащие элементы, содержание серы варьируется от 0.1 до 5 %. Сырая нефть содержит газообразные, жидкие и твердые элементы. Консистенция нефти различна: нефть бывает водянистой или настолько густой, что ее трудно переливать. Небольшой процент газообразных составляющих нефти обычно растворяется в жидкости, тогда как в случае содержание газообразных веществ достаточно значительное, газовый баланс остается неизменным.  Месторождения нефти, как правило, находятся рядом с месторождениями природного газа.  Существует три крупных класса сырой нефти: парафиновая нефть, нафтеновая (асфальтеновая) нефть и смешанный тип. Парафиновая нефть состоит из молекул, количество атомов углеводорода которых всегда на два больше, чем удвоенное число атомов углерода. Молекулы второго типа называются нафтены, они обладают вдвое большим количеством атомов углеводорода, как и атомов водорода. В смешанном типе присутствуют как парафиновые углеводороды и нафтены.  Нефть можно классифицировать по разным признакам, зачастую «сырую нефть» классифицируют по месту ее образования, например, нефть WTI (West Texas Intermediate), однако нефть можно классифицировать и по относительному весу и вязкости (оба этих параметра обладают трехфазовой градацией: малый (вес), средний (вес) и большой (вес)).  Инженеры-нефтяники делят нефть на «сладкую» (это значит, что нефть содержит небольшое количество серы) и «кислую» (это значит, что полученная нефть содержит значительный процент серы и нуждается в дальнейшей переработке). Каждый тип сырой нефти отличается уникальными молекулярными характеристиками, которые определяются в нефтехимических лабораториях.  Баррель нефти, добытой в определенном месте, получает ценовую стоимость согласно своим молекулярным характеристикам, существуют общепринятые образцы сырой нефти, маркерные эталонные образцы: - Марочная нефть Brent, сюда входит 15 сортов нефти из Восточного Шетландского залива в Северном море. Нефть хранится в терминале Sullom Voe на Шетланских островах. Цены на нефть из месторождений Европы, Африки и Ближнего Востока оцениваются относительно стоимости барреля вида нефти, образующих эту марку. - Марочная нефть West Texas Intermediate – Северо-Американская нефть. - Дубаи – эталонная нефть для нефтедобывающей зоны ближнего Востока и азиатской части Тихого океана. - Тапис - нефть Малайзии, используется как эталонная марка для нефтедобывающей зоны дальнего Востока. - Минас – Индонезия, эталонная марка тяжелой и густой нефти Дальнего Востока. - Корзина ОПЕК - Его ценовое значение является средним арифметическим показателем физических цен для 11 следующих сортов нефти.

Химический состав

 Нефть представляет собой смесь большого количества различных углеводородов, самыми распространенными молекулами являются алканы (линейные или разветвленные), циклоалканы, ароматические углеводороды и более сложные химические соединения, асфальтены. Каждый вид нефти отличается уникальным молекулярным составом, определяющим ее физические и химические свойства, например, цвет и вязкость.  В химии алканы известны также как парафины, они представляют собой насыщенные углеводороды с линейной или разветвленной структурой, содержащей только углерод и водород и имеют общую химическую формулу CnH2n+2. Парафины, как правило, содержат от 5 до 40 атомов углерода на одну молекулу, хотя в составе нефти могут присутствовать как более короткие, так и более длинные молекулы.  Алканы от пентана до октана перерабатываются в бензин, алканы от нонана до гексадекана перерабатываются в дизельное топливо и керосин (основной компонент многих видов авиатоплива), а алканы от гексадекана и выше перерабатываются в мазут и смазочные составы. Среди твердых производных алканов можно назвать парафиновый воск, алкан, содержащий примерно 25 атомов углерода, тогда как асфальт содержит 35 и более, однако современная промышленность продолжает их расщеплять для получения более ценных продуктов. Любой углеводород, отличающейся более короткой цепью, расценивается как природный газ или сжиженный газ.  Циклоалканы также известны как нафтены, они представляют собой насыщенные углеводороды, которые обладают одним или более молекулярным кольцом, к которому крепятся атомы водорода. Циклоалаканы обладают свойствами, сходными со свойствами алканов, однако они отличаются более высокой температурой кипения.  Ароматические углеводороды представляют собой ненасыщенные углеводороды, обладающие одним или несколькими бензольными кольцами, к которым прикрепляются атомы водорода. Для ароматических углеводородов характерно горение с копотью, многие из них отличаются сладковатым запахом.  Все эти разнообразные молекулы разделяются в процессе дистилляции во время переработки, в результате чего образуются бензин, авиатопливо, керосин и др. Неполное сгорание нефти и бензина приводит к образованию потенциально токсичных продуктов распада. Из-за высоких температур и высокого давления в двигателях автомобилей образуется бесцветный угарный газ, поэтому в топливо добавляются оксиды азота, создающие фотохимический смог, вылетающий из выхлопной трубы.