1.3 Хімічний і фракційний склади нафти

Нафта – це масляниста рідина від жовтого до темнокоричневого і чорного кольору. Густина , молярна маса .

До складу нафти входить велика кількість хімічних елементів. Основними елементами нафти є вуглець (83-77%); водень (11-14%); сірка (0,3-6%); азот (0,001-0,2%); кисень (0,05-1,5%); крім того до складу нафти входять в мікрокількостях (10^-5-10^-7%) наступні елементи: натрій, калій, кальцій, магній, нікель, залізо, мідь та ін.

За груповим складом нафта представляє собою суміш вуглеводневих і невуглеводневих компонентів. До вуглеводневих компонентів відносяться парафінові, нафтенові і ароматичні вуглеводні. Ненасичені або олефірові вуглеводні в самій нафті не містяться, але утворюються при її вторинній переробці. Вони є небажані компоненти нафтопродуктів, так як швидко окисляються і полімеризуються та знижують хімічну стабільність продуктів.

До невуглеводневих компонентів нафти відносяться сірчані, азотні, кисневі сполуки. Вони є небажаними компонентами в нафті так як викликають корозію устаткування, отравляють каталізатори і погіршують якість нафтопродуктів. Їх вилучають з нафти методами деасфальти- зації і селективного осушення.

1.3.1 Парафінові вуглеводні

Загальна формула парафінових вуглеводнів С_nH_2n+2 ,

де n – кількість атомів вуглецю.

Нижчі вуглеводні C₁ – C₄ – гази, вони можуть бути в розчиненому стані, в нафті до 3 %.

Парафіни С₅ – С₁₆ – рідини, вони входять до складу бензинів, гасу, дизельного палива і олив.

Парафіни С₁₇ і вище – тверді речовини, що містяться в розчиненому стані в оливних фракціях. Їх вилучають з дизельних палив і олив з метою зниження температури застигання. Вміст парафінових вуглеводнів в нафті залежить від її характеристик і може досягти 25-30% маси.

Парафінові вуглеводні бувають нормальної і ізобудови. Ізопарафінові вуглеводні є бажаними компонентами бензинів, так як мають високу детонаційну стійкість (октанове число).

Нормальні парафінові вуглеводні є бажаними компонент-тами дизельних палив і змащувальних олив, однак при надто високому їх вмісті у цих нафтопродуктах погіршуються низькотемпературні властивості.

1.3.2 Нафтенові вуглеводні

Загальна формула нафтенових вуглеводнів С_nH_2n.

Серед нафтенів нафти найбільш характерними є п’яти- та шестичленні вуглеводні, тобто похідні циклопентану та циклогексану.

Циклогексани входять до складу всіх фракцій нафти.

Нафтенові вуглеводні є бажаними компонентами реактивних палив, так як мають низьку температуру застигання і моторних олив, так як мають високий індекс в’язкості. Вміст циклогексанів в нафті складає 25-75% маси.

1.3.3 Ароматичні вуглеводні

Загальна формула ароматичних вуглеводнів , де x≥6, вони можуть містити 1-3 бензольних кільця.

Ароматичні вуглеводні є бажаними компонентами бензинів, так як мають високі октанові числа. Але їх вміст в бензинах обмежують, так як при неповному їх згорянні утворюються канцерогенні речовини, зокрема – акролеїн.

Моноароматичні вуглеводні з довгими алкільними ланцюгами є цінними компонентами моторних олив, так як мають високий індекс в’язкості і низьку температуру застигання.

Поліциклічні ароматичні вуглеводні є небажаними компонентами нафтопродуктів і їх вилучають методами деасфальтизації та селективної очистки.