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:

Плунжерный лифт

News image

Среди методов механизированной добычи реже всех используется плунжерный лифт. Он применяется менее чем в одном проценте всех скважин с механизирован...

Схема расположения скважин

News image

Обычно скважины располагают в соответствии с какой-либо геометрической конфигурацией. Расстановка граничных скважин часто определяет расположение ...

Разработка месторождения

News image

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

Добавки при кислотной обработке

News image

Физические и химические характеристики пластовых пород часто влияют на результаты интенсификации скважины с помощью химической обработки. В некото...

Буровые растворы

News image

Как уже отмечалось, при канатном бурении в качестве бурового раствора используют только небольшое количество воды. Однако при роторном бурении бур...

Роторное бурение

News image

Роторное бурение значительно отличается от канатного. При роторном бурении буровое долото, используемое для разбивки пласта, прикрепляется к сталь...

Нефтебизнес сегодня:

News image

Второй фронт

Весь мир с замиранием сердца ждет 9 апреля: в этот день станет известно, будет ли создана газовая ОПЕК . ЛИБЕРАЛИЗАЦИ...

News image

ОПЕК УЖЕ НЕ ТА?

ЕЩЕ ТРИ-ЧЕТЫРЕ года назад активно обсуждалось бессилие ОПЕК . Наиболее радикально настроенные аналитики даже заявляли...

News image

ДЕШЕВАЯ НЕФТЬ: РАЗМЕЧТАЛИСЬ ИЛИ РАНО ЗАГАДЫВАТЬ?

ЭТО, ПОЖАЛУЙ, основной припев всех последних пяти лет, когда цены на черное золото на мировом рынке преподносили сюрпр...

История нефтедобычи:

News image

Когда новое - на время забытое старое

Леонид Лифлянд До отмены крепостного права в Российской империи в 1861 году рыночные отношения были развиты весьма сла...

News image

Глобальный популизм

Подробности схватки с пенсильванскими нефтяниками попали на страницы прессы: в 1881 году редактор Chicago tribune Генр...

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

Министр Колыма

Эх, Покачу! Александр Гаврин - последний и самый неожиданный назначенец в новом правительстве Владимира Путина. Каким ...

News image

Бизнесмен не дал себя убить

В Москве совершено покушение на руководителя компании СГ-Транс Вчера в Москве на Никулинской улице было совершен...

News image

Эльф попутал

Франция, Германия, а также полдюжины африканских стран и Тайвань с тревогой ждут показаний Альфреда Сирвена. Вскоре хо...

Нефтебизнес и экология:

News image

Наш Самотлор

Мазутная река, протекает по деревне Подъячево Дмитровского района. А крыша, с которой корреспонденты обозревали масшта...

News image

Нефтяные реки с икорными берегами

Экологическая доктрина России пока не выработана. Но хозяйственные эксперименты под нее уже ставятся 29 июня в Мо...

News image

Бомба под нефтяных магнатов

Идея создания альтернативного топлива будоражила ученый мир с конца XIX века, когда отец двигателя внутреннего сгорани...

Курсы валют