26. Состав и свойства нефтей

Нефть представляет собой природную, сложную смесь углеводородных веществ – жидких, газообраз­ных и твердых. Кроме углеводородных соединений, в ее состав входят кислород, азот, сера и фосфор. Содержание углерода в нефтях различных месторо­ждений составляет 84—87%, а водорода 12—14%, на долю этих двух элементов приходится от 97 до 99% всего состава нефти. Серы, кислорода и азота содержится 1—2% . По количественному соотношению содержащихся в нефти раз­личных групп углеводородов все нефти сгруп­пировал в четыре класса: метановые, содержащие более 66% метановых углеводородов; нафтеновые, содержащие более 66% нафтеновых углеводородов; нафтено-метановые, в которых содер­жание метановых и нафтеновых углеводородов в сумме составляет более 66%; «необычного состава», т. е. ароматические и др. По содержанию парафина нефти подразделяются на три группы: - беспарафиновые – парафина до 1%; - слабопарафиновые – пара­фина 1-2%; - парафиновые – парафина свыше 2%.По содержанию серы нефти делятся на две группы: - малосер­нистые – серы до 0,5%; - высокосернистые – серы более 0,5%. По содержанию асфальтенов и смол выделяются три группы нефтей: - малосмолистые – смол менее 8%; - смолистые – смол 8-28%; - сильносмолистые – смол более 28%.Основными физическими свойствами нефти являются: плот­ность, вязкость, поверхностное натяжение, сжимаемость, тепло­вые свойства – теплоемкость, температуры кипения, застыва­ния, испарения, теплотворная способность, растворимость нефти, ее электрические и оптические свойства. Плотность нефти – есть масса единицы объема, вы­раженная в килограммах (кг/м³). Плотность нефти повышается с увеличением содержания в ней низкокипящих компонентов и асфальто-смолистых веществ. По плотности нефти делятся на легкие – плотностью менее 0,9 г/см³ и тяжелые – плотностью более 0,9 г/см³. Легкие нефти имеют более светлую окраску, тяжелые – более темную. Очень легкие нефти прозрачны и имеют цвет лая или раститель­ного масла. Вязкость – свойство жидкости, в том числе и нефти, оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Различают три вида вязкости: динамическую, кинематическую и относительную. Поверхностным натяжением называется сила сопротивления жидкости увеличению своей поверхности (Н/м). Сжимаемость нефти есть относительное изменение объема нефти при изменении давления на 0,1 МПа. Сжимаемость нефти колеблется в пределах (5-6) • 10^-4/МПа. Нефть в природных условиях обычно находится в жидком состоянии. При понижении температуры она начинает густеть. Температура загустения изменяется в широких пределах – от +30° С (сильно парафинистая нефть Мангышлака) до -20° С (беспарафинистая легкая нефть). Обратный процесс называется плавлением. Испарение – процесс парообразования, происходящий только с поверхности жидкости при самых различных темпе­ратурах. Кипением называют процесс, при котором вся масса жидкости выделяет пары. Температура кипения, или точка кипения, за­висит только от давления. Нефти не имеют определенной темпе­ратуры кипения, поэтому для них различают начальную и конеч­ную температуры кипения. Температурой вспышки называют температуру, при которой пары нефти в смеси с воздухом при приближении пла­мени дают вспышку, но нефть при этом не загорается. При более высокой температуре вслед за вспышкой загорается сама нефть. Эту температуру называют температурой воспламенения. Удельная теплоемкость нефти – количество тепла, которое необходимо затратить для нагревания 1 г нефти на 1° С. С повышением плотности нефти она уменьшается. Нефть характеризуется высокими показаниями удельного сопротивления. Оптическая активность нефти выражается в спо­собности нефти подвергаться флюоресценции под действием УФ.