Нефть

нефть

Нефть - это природная горючая маслянистая жидкость, распространенная в осадочной оболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое. В состав нефти входит смесь углеводородов самого разнообразного строения. Их молекулы представляют собой и короткие цепи атомов углерода, и длинные, и нормальные, и разветвленные, и замкнутые в кольца, и многокольчатые. Путем перегонки из нее получают различные продукты нефти: бензин, реактивное топливо, осветительный керосин, дизельное топливо, мазут .

Свойства нефти Кроме углеводородов в состав нефти входит небольшое количество кислородных и сернистых соединений и совсем немного азотистых. Нефть и газ встречаются в земных недрах как вместе, так и раздельно. Нефть включает в себя большую и сложную группу жидких, газообразных и твердых углеводородов, т.е. соединения углерода и водорода, а также иных примесей (азот, кислород и серу).
По свойствам нефть немного легче воды и практически в ней не растворяется. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения. Среди определенных свойств нефти нет цвета - она варьирует от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти черной, а по свойствам плотности (от легкой 0,65-0,70 г/см3, до тяжелой 0,98-1,05 г/см3).

Различают легкую (0,65-0,87 г/см3), среднюю (0,871-0,910 г/см3) и тяжелую (0,910-1,05 г/см3) нефть. Теплота сгорания 43,7-46,2 МДж/кг (10 400-11 000 ккал/кг).
Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.

Состав нефти
В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и зольную составные части. Также в составе нефти также выделяют порфирины и серу. Углеводороды, содержащиеся в нефти, подразделяют на три основные группы: метановые, нафтеновые и ароматические. Метановые (парафиновые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические - наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются наиболее токсичными компонентами нефти. Асфальтосмолистая составная нефти частично растворима в бензине: растворяемая часть - это асфальтены, нерастворяемая - смолы. Интересно, что в смолах содержание кислорода достигает 93% от его общего количества в составе нефти. Порфирины - это азотистые соединения органического происхождения, они разрушаются при температуре 200-250°С. Сера присутствует в составе нефти либо в свободном состоянии, либо в виде соединений сероводородов и меркаптанов. Сера является наиболее широко распространённой коррозийной примесью, которую нужно удалять на нефтеперебатывающем заводе. Поэтому цена на нефть с высоким содержанием нефти оказывается на много ниже, чем на низкосернистую нефть.
Зольная часть состава нефти - это остаток, получаемый при ее сжигании, состоящий из различных минеральных соединений.

Сырая нефть и ее характеристики
Сырой нефтью называют
нефть, получаемую непосредственно из скважин. При выходе из нефтяного пласта нефть содержит частицы горных пород, воду, а также растворенные в ней соли и газы. Эти примеси вызывают коррозию оборудования и серьезные затруднения при транспортировке и переработке нефтяного сырья. Таким образом, для экспорта или доставки в отдаленные от мест добычи нефтеперерабатывающие заводы необходима промышленная обработка сырой нефти: из нее удаляется вода, механические примеси, соли и твердые углеводороды, выделяется газ. Газ и наиболее легкие углеводороды необходимо выделять из состава сырой нефти, т.к. они являются ценными продуктами, и могут быть утеряны при ее хранении. Кроме того, наличие легких газов при транспортировке сырой нефти по трубопроводу может привести к образованию газовых мешков на возвышенных участках трассы. Очищенную от примесей, воды и газов сырую нефть поставляют на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), где в процессе переработки из нее получают различные виды нефтепродуктов. Качество, как сырой нефти, так и нефтепродуктов, получаемых из нее, определяется ее составом: именно он определяет направление переработки нефти и влияет на конечные продукты.

Важнейшими характеристиками свойств сырой нефти являются: плотность, содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.
Плотность нефти, зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы. Для ее выражения используется как относительная плотность нефти, выраженная в г/см3, так и плотность нефти, выраженная в единицах Американского института нефти - API, измеряемая в градусах.

Относительная плотность = масса соединения/ масса воды
API = (141,5/ относительная плотность) - 131,5,

Нефть

Относительная плотность, г/см3

Плотность API, °API

Легкая

0,800-0,839

36°-45,4°

Средняя

0,840-0,879

29,5°-36°

Тяжелая

0,880-0,920

22,3°-29,3°

Очень тяжелая

0,880-0,920

Менее 22,3°


По плотности можно ориентировочно судить об углеводородном составе сырой нефти и нефтепродуктов, поскольку ее значение для углеводородов различных групп различно. Более высокая плотность сырой нефти указывает на большее содержание ароматических углеводородов, а более низкая - на большее содержание парафиновых углеводородов. Углеводороды нафтеновой группы занимают промежуточное положение. Таким образом, величина плотности до известной степени будет характеризовать не только химический состав и происхождение продукта, но и его качество. Наиболее качественными и ценными являются легкие сорта сырой нефти (российская Siberian Light). Чем меньше плотность сырой нефти, тем легче процесс ее переработки нефти и выше качество получаемых из нее нефтепродуктов.

По содержанию серы сырую нефть в Европе и России подразделяют на малосернистую (до 0,5%), сернистую (0,51-2%) и высокосернистую (более 2%), в США - на сладкую (до 0,5%), среднесладкую/ среднекислую (0,51-2%) и кислую (более 2%). Классификация, принятая в США, кажущаяся на первый взгляд необычной, имеет, однако, прямое отношение к вкусу. На заре добычи нефти в Пенсильвании, получаемый из нее керосин использовался в качестве лампового масла для освещения помещений. Керосин с большим содержанием серы давал отвратительный запах при сгорании, поэтому больше ценился керосин с низким содержанием серы, сладкий на вкус. Отсюда и произошла эта терминология.

Нефть является смесью нескольких тысяч химических соединений, большинство из которых - комбинация атомов углерода и водорода - углеводороды; каждое из этих соединений характеризуется собственной температурой кипения, что является важнейшим физическим свойством нефти, широко используемым в нефтеперерабатывающей промышленности. На каждой из стадий кипения нефти испаряются определенные соединения, этот процесс называют перегонкой нефти. Соединения, испаряющиеся в заданном промежутке температуры, называются фракциями, а температуры начала и конца кипения - границами кипения фракции или пределами выкипания. Фракции, выкипающие до 350°С, называют светлыми дистиллятами. Фракция, выкипающая выше 350°С, является остатком после отбора светлых дистиллятов и называется мазутом. Мазут и полученные из него фракции - темные. Названия фракциям присваиваются в зависимости от направления их дальнейшего использования.

Как правило, сырая нефть содержит следующие фракции из которых потом получаются и основные продукты нефти:

Температура кипения

Фракции

выше 430°C

Мазут

230-430°С

Газойль

160-230°С

Керосин

105-160°С

Нафта

32-105°С

Бензин

менее 32°С

Углеводородные газы

Различные нефти сильно отличаются по составу. В легкой нефти (light oil) обычно больше бензина, нафты и керосина, в тяжелых - газойля и мазута. Наиболее распространены нефти с содержанием бензина 20-30%.

Присутствие механических примесей в составе сырой нефти объясняется условиями ее залегания и способами добычи. Механические примеси состоят из частиц песка, глины и других твердых пород, которые, оседая на поверхности воды, способствуют образованию нефтяной эмульсии. В отстойниках, резервуарах и трубах при подогреве сырой нефти часть механических примесей оседает на дне и стенках, образуя слой грязи и твердого осадка. При этом уменьшается производительность оборудования, а при отложении осадка на стенках труб уменьшается их теплопроводность. Массовая доля механических примесей до 0,005% включительно оценивается как их отсутствие.
Вязкость определяется структурой углеводородов, составляющих нефть, т.е. их природой и соотношением, она характеризует свойства распыления и перекачивания нефти и нефтепродуктов: чем ниже вязкость жидкости, тем легче осуществлять ее транспортировку по трубопроводам, производить ее переработку. Особенно важна эта характеристика для определения качества масленых фракций, получаемых при переработке нефти и качества стандартных смазочных масел. Чем больше вязкость нефтяных фракций, тем больше температура их выкипания.

Нефть, технология переработки.
Технология переработки нефти - производство нефтепродуктов, применяемых в разных отраслях хозяйства, в основном на транспорте, в энергетике, в химической промышленности , на первичной стадии обработки связана с ее обезвоживанием и обессоливанием. При первичной переработке нефти с помощью различных технологий ставится задача максимального извлечения светлых фракций, к которым относятся все фракции кроме мазута. Вследствие того, что фракции перегонки различны по свойствам, то готовую нормированную продукцию производят путём компаудирования (технология смешения) в товарном парке. Пробы полученных смесей идут на лабораторный анализ, где определяют их свойства. Для бензина это октановое число, для мазута - плотность, вязкость и т. д. На основании этих данных составляется паспорт на партию продукта с указанием марки и всех результатов анализа.
Произведённые по технологии горючесмазочные материалы (ГСМ) проходят через систему контроля качества, которую осуществляют независимые лаборатории. При изменении параметров технологии переработки нефти обязательно должна проводиться сертификация продукта.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Оборудование и методы добычи нефти:

Отрасль в мировом масштабе

News image

Девяностые годы после быстрого подъема и последовавшего за ним спада нефтяной промышленности в 1970—1980-е годы были ознаменованы двумя принципиальн...

Разработка месторождения

News image

После бурения скважины, продуктивной в промышленных масштабах, что доказывает наличие месторождения нефти, на первый план выдвигается проблема оценк...

Заканчивание с отсеканием воды и газа

News image

В целом нефтепереработчики стремятся получить как можно меньше других продуктов одновременно с нефтью. Вода до продажи должна быть отделена от сыр...

Механизированная добыча

News image

Механизированная добыча (механизированный лифт) применяется в тех случаях, когда давление в нефтяном коллекторе снижается настолько, что уже не може...

Гидравлические системы

News image

Открытые системы. Большинство используемых в настоящее время гидравлических насосов имеют открытую гидравлическую систему, использующую добытую сы...

Буровые работы

News image

Предположим, что геологи и геофизики изучили карты и сейсмические разрезы и определили, где может залегать перспективный пласт. Если это совершенно ...

Нефтебизнес сегодня:

News image

Созданы друг для друга?

На первый взгляд кажется, что Газпром и ЛУКОЙЛ созданы друг для друга. Первый нуждается в развитии нефтяного бизне...

News image

Транспортные узлы

И у России, и у Казахстана есть схожая проблема: существующие транспортные мощности не могут обеспечить растущую добыч...

News image

ПРОБЛЕМЫ ЮГА

ЮГ РОССИИ и Каспийский регион - пожалуй, самое слабое место с точки зрения перспектив трубопроводного транспорта Росси...

История нефтедобычи:

News image

Новый рост добычи нефти

Непосредстенным следствием национализации нефтяной промышленности и последовавшего вслед за ней 7 июня создания без до...

News image

Нефтяной бизнес - страшный бизнес

Россихин Юрий Алексеевич (1940-1993), геолог. Окончил Томский ин-т (1963). Лаборант-коллектор Печорской, гл. геолог Ус...

News image

Нефть на воде

«Занимаясь перевозкой нефти с 1866 года и пытаясь вместе с братом изобрести способ перевозки нефти без бочек, в 1873 г...

Нефтебизнес и криминал:

News image

Зачем Роснефти чеченская нефть?

Этот вопрос возникает не случайно. Масштабы добычи нефти в Чечне несоизмеримо малы по сравнению с теми объемами, котор...

News image

Нефть из самовара

На днях сотрудники ГУБЭП МВД РФ провели ряд мероприятий в рамках спецоперации Чеченская нефть . Однако черные времена...

News image

У торговцев нефтепродуктами вытряхивают цифры

Территориальное управление Министерства РФ по антимонопольной политике и поддержке предпринимательства по Санкт-Петерб...

Нефтебизнес и экология:

News image

Эпоха варваров

Сначала, как правило, никто не знает о произошедшей катастрофе, пока ее не заметят со случайных проходящих судов сторо...

News image

Нева тонет в мазуте

Самой полноводной реке Северо-Запада грозит экологическая катастрофа Невская, а точнее, ладожская вода по природе с...

News image

Нефть в розлив

Красивейшая в мире гавань пошла бурыми пятнами Такой экологической катастрофы жители крупнейшего австралийского гор...

Курсы валют