Классификация нефти по углеводородному составу

Общие сведения.

Физические свойства нефти.

Химический состав нефти.

ü Общий состав.

ü Углеводородный состав.

ü Элементный состав нефти и гетероатомные компоненты.

ü Классификация нефти по углеводородному составу.

Методы исследований нефти.

Развитие учения о нефти и нефтепереработке в России.

Разведка новых месторождений.

Запасы.

Экономическое значение.

Общие сведения.

· Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов (УВ) разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов.

Добыча нефти и нефтепродуктов, их переработка и транспортировка тяжело сказываются на состоянии и плодородии почвенного покрова Земли. Общеизвестно, что хорошие почвы - это обильное плодородие. Но почвы на нашей планете играют и другую, менее известную, но не менее важную роль. В почвенном покрове Земли и ее гумусовой оболочке сосредоточена основная доля живого вещества суши и его биогенной энергии. Отсюда экологическая система “ почва - организмы “ оказывается одним из главнейших механизмов формирования всей биосферы, ее стабильности и продуктивности в целом.

Охватить весь комплекс проблем, связанных с загрязнением почвенных биоценозов, задача очень сложная и многообразная. В почве, населенной миллиардами организмов, - от бактерий до млекопитающих, включительно, - процессы обмена столь многообразны и сложны, что мы еще только подходим к их пониманию.

Таким образом, невозможно полностью исключить вероятность новых аварий, разливов нефти и нефтепродуктов. В то же время нормативы контроля природопользования становятся с каждым годом все жестче, соответственно возрастают размеры штрафов. Только научно - исследовательские работы могут помочь в решении столь сложной и многоплановой задачи, как загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами.

Физические свойства нефти.

Нефть — жидкость от светло-коричневого до тёмно-бурого цвета. Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль. Плотность 0,65—1,05 г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой. Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов и фракционным составом — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450—500 °C, реже 560—580 °C. Температура кристаллизации от −60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина и лёгких фракций. Вязкость изменяется в широких пределах, определяется фракционным составом нефти и её температурой, а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ. Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/; удельная теплота сгорания 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0—2,5; электрическая проводимость от 2∙10 до 0,3∙10 Ом∙см.

Нефть — легковоспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35 до +121 °C. Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание.

Химический состав нефти.

Общий состав.

Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды и гетероатомные органические соединения, преимущественно сернистые, азотистые и кислородные, а также металлоорганические соединения; остальные компоненты — растворённые углеводородные газы, вода, минеральные соли, растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

Углеводородный состав

В основном в нефти представлены парафиновые и нафтеновые. В меньшей степени — соединения ароматического ряда и смешанного, или гибридного, строения.

Элементный состав нефти и гетероатомные компоненты.

Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п.; азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины; кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества. Элементный состав: 82-87 C; 11-14,5 Н; 0,01-6 S; 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V, Ni, Cl и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

Таблица 1. Элементный состав нефти различных месторождений.

Месторождение	Плотность, г/см³	C	H	S	N	O	Зола
Ухтинское	0,897	85,30	12,46	0,88	0,14	-	0,01
Грозненское	0,850	85,95	13,00	0,14	0,07	0,74	0,10
Сураханское	0,793	85,34	14,14	0,03	-	0,49	-
Калифорнийское	0,912	84,00	12,70	0,40	1,70	1,20	-

Классификация нефти по углеводородному составу.

Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго — более 50 %.

Таблица 2. Содержание основных классов углеводородов в различной нефти.

Месторождение	Плотность, г/см³	Парафины	Нафтены	Ароматические
Пермское	0,941	8,1	6,7	15,3
Грозненское	0,844	22,2	10,5	5,5
Сураханское	0,848	13,2	21,3	5,2
Калифорнийское	0,897	9,8	14,9	5,1
Техасское	0,845	26,4	9,7	6,4