1.Роль нефти и газа в современном мире. Н. с начала ее промыш-й добычи и до настоящ-о времени явл-ся предметом острой и конкур-й борьбы, причиной многих междунард-х конфликтов и войн. Большая часть добываемой в мире Н 83-90% перераб-ся в различные виды топлива и в смазоч-е материалы. В последнее время большое развитии получ-т использ-е сырья Н д/орган-го синтеза. На ряду с нефтяной интенсивно разв-ся и газовая пром-ть. Мировые прогнозные запасы природного Г оценив-я в 200 трилионов м3. Сущ-т месторож-я прир Г, кот-е предст-т собой обособленные скопления несвяз-е с другими п/иск. Сущ-ют газоконденсатные местр-я, в кот-х в Г-х растворены жидкие углев-ы. В пластовых условиях Г и конденсат нах-ся в 1й газовой фазе. В нефт-х пластах и легкие и тяж-е углев-ы нах-ся в жид-й фазе.

2.Этапы развития нефтеперерабатывающей пром-ти.

1) начальный период: в древних рукописях упомин-я выд-е Н и Г из гор пор. Древние примен-и их в медицине в воен-м деле и в строит-е как топливо и осветит-е средство. В основном примен-сь светлая жид-ть (Н). Со временем стало нехват-ть и стали испол-ть примент-ю перегонку тяж-го в-ва. В 1821-23г братьями Дубининами была сооружена 1я пром-я устан-ка д/перегонки Н. Основным агрегатом был куб переодич-го действия, а единств-м целевым прод-том – осветительный керосин. Легкую бензин-ю фр-ю и тяж-й остаток сжигали. На смену кубам в 80-х годах 18в пришли кубовые батареи непрерыв-го действия (рус инженеры Инчик, Шухов, Елин). В 1876г изобр-на форсунка д/сжиг-я жид-го топлива. Это позволило начать примен-е мазута как топлива д/паровых котлов. Менделеев обосновал возм-ть получ-я из мазута смазоч-х масел. Познее появ-сь первые заводы по произ-ву масел из Н с начала в России потом в США. В 1890г Шухов, Гаврилов запонтентовали трубчатую нефтеперег-ю установку непрер-го действия, состоя-ю из огневого змеевикового нагрев-я, испарителя, ректифик-й колонны, теплообм-й аппаратуры. 2) Развитие в 1й половине 20в. Из Н выделяли только первоначально присут-е в-ва, затем д/увел-я выхода и качества начали испол-ть вторич-е прод-ы перераб-и Н. Они хар-ся примен-м термич-х химич-х методов воздей-я на первичные выдел-ся прод-ы. В 1913г в США введена в экспл-ю 1я установка термич-го крекинга в газойливых фр-ях Н под Р. В 20-30г 20в в связи с увел-м степени сжатия в автом-х двиг-х повыс-сь требов-я к антидетанац-й стой-ти бензина. Д/пол-я высокоокт-го бензина предн-ся процесс катал-го крекинга средних дисцил-в, алкилиров-е непред-х углев-в, полимер-я алкенов. 3) Во 2й половине 20в в посл-е годы в перераб-у Н были внедр-ы новые вторич-е процессы – кат-й крекинг, кат-й риф-нг на платин-м катал-ре, гидрооч-ка, дисцилятор. Эти процессы позв-ли улучшить кач-во нефт-тов, топлив, произв-во углев-го сырья. Широкое разв-е пол-ло сырье д/произ-ва синтет-х жирных к-т, синтет-го спирта, искус-х волокон, синтет-го каучука, минер-х удобр-й.

3) Фракционный состав нефти. Нефти представляет собой смесь органических соединений. В составе обнаружены у/в различного строения и гетероорганические соединения. Важным показателем качества н. является фракционный состав, определяет путем перегонки н на фракции, они отличаются t выкипания. Фракции, выкипающие при t выше 350 -темные; до 350 – светлые. При атмосферной перегонке получаются фракций. Название, которой присвоено в зависимости от направления их дальнейшего использования: н.к. не более 90; 140-180 -тяжелая нефть; 140-220(180-240) керосиновая; 180-350(220-240; 240-250) дизельная. Остаток, полученный после отбора светлых дист. называется мазутом, его разгоняют под вакуумом. Их разделяют: для получения топлива З50-500 вакуумный газойль; >500 гидрон для масел: 300-400(350-420), легкая масленая фракция. 400-450(420-490) средняя масленая фракция >490 гид. Соединение углерода в н. 83-87%, н 11-14…5%

4) Химическая классификация нефти. В зависимости от плотности н раздел-т легкие р<0,828г/см^З утяжеленные р0,8280,884 тяжелые р>0.884 в легких нефтях соединяются больше бензиновых фракций тяжелые - высокое соединение смол. Грозненский институт в основу химической классификации положил соединение в нефти какого-либо одного или нескольких классов. По ней различают следующие нефти: парафиновые парафинонафтеновые; нафтеновые; парафино-нафтено-ароматические; нафтеноароматичес-кие; ароматические. В 1. фр. Содержат значительное кол-во алканов 2. алканы, цикло алканы немного аренов; для 1и2 небольшое соединение смол и асфаль-тенов. 3. много циклоалканов. алканов мало; 4. у/в 3-х классов содержатся в равных количествах, смол и асфальтенов 10%5. циклоалканы и арены, смол и асфальт. 15-20%; 6. высокая плотность.

5)Технологическая классификация нефтей. С 1967 действует технологическая классификация нефтей. По ней нефти подразделяются на: классы по содержанию серу в нефти, бензине, реактивном и дизельном топливе, на типы по выходу фракций выкипающих до 350⁰С, на группы по потенциалу содержанию базовых масел, на подгруппы по индексу вязкости базовых масел, на виды по содержанию твёрдых алканов. По содержанию серы в нефти подразделяются на малосернистые, сернистые, высокосернистые. Малосернистые содержат не более 0,5% серы, при этом бензин реактивное топливо содержит серу не более 0,1%, а дизельное не более 0,2%. Сернистые нефти содержат от 0,51-2% серы, при этом бензиновая фракция содержит не более 0,1%, реактивное топливо 0,25% и дизельное 1%. Если 1 или несколько видов топлив содержат серу в большом количестве, то нефть относят к высокосернистой. Высокосернистая нефть содержит не более 2% серы, в реактивном >0,25%, дизельном>1%, бензине>1%. Если в нефти содержится не боле 1,5% парафинов, из этой нефти без депарафинизации можно получить реактивное топливо, зимнее дизельное топливо с пределами перегонки 240-350⁰С и t застывания не выше 45⁰С, а также базовые масла, то такую нефть относят к мало – парафинистым. Если в нефти содержится от 1,5 – 6% парафинов и из неё без депарифинизации можно получить реактивное топливо (с t кипения 240-350⁰С) и t застывания не выше -10⁰С, то нефть относят к парафинистым. Высоко – парафинистымы называется нефть в которой содержится больше 6% парафинов.

6) Алканы нефти. Алканы представляют собой газообразные, жидкие и твёрдые вещества. Газообразные соединения содержат в цепи от 1 до 4 атомов углерода. Они входят в состав попутных природных газов. Соединения содержащие С₅-С₁₅ представляют жидкие вещества начиная с гекса-декана (С₁₆) является твёрдыми, которые при обычной температуре могут находится в растворимом, либо в кристаллическом состоянии в нефти и высоко кипящих фракциях. Содержание алканов в нефти составляет 25-30%. С учетом у/в повышения до 40-50⁰С повышением средней молекулярной массы фракций. Содержание в них алканов понижения. Исключительно высокопара-финистые нефти алканы нефти имеют изомеры нормального и разветвлённого строения, относит, содержание зависит от типа нефти. В нефтях глубокого прев­ращения нормальные алканы составляет 30%, затем следуют изомеры с метильной группой, в положении 2 несколько ниже содержание изомеров с заместителем в положении 3 двузамещенные изомеры имеют симметричное строение.

7) Газообразные алканы. В зависимости от месторождения у/в газы под­разделяют на природные, попутные и газы газоконденсатных месторождений. Природные газы добывают в чисто газовых месторождениях, они состоят в основ­ном из метана(93-98%) с неболь­шой примесью этана, пропана, бутана, пентана, N,N0₂. Это сухие газы. Попутные газы добываются вместе с нефтью. При выходе нефти на поверхность газы при давлении выделяется из нефти. Это жирные газы. Они служат источником для извлечения из них легкого бензина газоконденсатных залежей - это скопление в недрах газообразных у/в. из которых при понижении давления выделяется жидкая у/в фаза (конденсат)-это смесь у/в Конденсат бывает сырой и стабильный Сырой конденсат представляет собой жидкость получаемую в промысловых сепара­торов при данных д-ии и температуры. Он содержит жидкие при нормальных условиях у/в, в которой растворено, то или иное количество газообразных у/в. Стабильный конденсат получают из сырого путем дега­зации. Основная часть конденсатов состоит из бензиновых фракций.

8) Алканы легких фракций нефти. Алканы С5-С9 входят в состав бензиновых фракций в обычных условиях - жидкость бензиновых фракций 11-и в основном представляет соединениями с простейшими заместителями. Однако имеются нефти, в которых присутствуют изомеры с длинными боковыми цепями. Анализ данных с соединениями индивидуальных алканов в бензиновых фракциях одинаков пределов пе­регонки покачало, что в наиб, кол-ве находится простейшие у/в. а следующим изомером является метил замещенный изомер в поло­жение 2 или 3. Найдены все 5 изомеров гексана и из 9-ти гептанов выделено 7. из 18-ти изомеров октана выделен 16, количественное содержание сильно разветвленных изомеров незначительно.

9) Алканы средних фракций нефти. На основании анализа керосиновых фракций выделено из 77 отечественных и зарубежных нефтях, что в них присутствует 10 изомеров декана. Из СН-в С₁₁-C₁₆ найдены ундекан, додекан, (С₁₂Н₂₆). тридекан, тетордекан, пентодекан, гексодекан (цетан). Из изомеров определены моно- и диметил замещение алканы состава С₁₁-C₁₅ содержание метилзамешенного изомера по­нижается помере перемещения СН₃ группы в центре молекул. К настоящему времени число выделенных или опре­деленных алканов нефти составляет более 600. Лучше всего изучены нормальные алканы. В нефти установлено присутствие всех нормальных алканов начиная с C₄Н₁₀ бутана (t кипения=0.5), до три, триоктана С₃₃Н₆₈ (t кип =475). В некоторых из них выделены с частотой 99%. Содержание нормальных алканов в нефтях понижается с повышением молекулярной массы. Количество высших гомологов составляет 0.10 % и ниже.

10) Изопреноидные углеводороды нефти. К алифатическим изопренодам относятся соединения, обладающие полиизопренным скелетом. Они имеют характерные чередования метильных заместителей цепи через 3 метильные группы. Их можно рассматривать, как продукты полимеризации изопрена. Строение изопреноидных углеводородов нефти состава С14 – С20 можно представить в следующем виде. Содержание изопреноидных углеводородов в нефти колеблется в пределах 3-4% в расчете на нефть. В парафинистых нефтях наблюдается преобладание пристана (С19) и фитана (С20) над остальными изопреноидами. В нафтеновых нефтях преобладают изопреноиды состава С14-С-15-С16. Для большинства исследуемых нефтей характерно, что среди изопреноидных алканов, состава С21-С25 преобладают изопреноиды С21. В нефтях идентифицированы Изопреноидные алканы регулярного типа строения вплоть до С40. В последнее время в ряде нефтей обнаружены псевдо или нерегулярные изопреноиды.

11) Твердые алканы. Алканы С16 и выше при н.у. представляют собой твёрдые вещества. Они входят в состав нефтяных парафинов и церезинов. Их разделили на основании различия кристаллической, структуры у/в и их химические и физические свойства. При одинаковой t плавления церезины отличаются от парафинов более высокими молекулярными массами более высокой вяз­костью и плотностью. Церезины энергично взаимодействуют с дымящей серной и хромсульфановой кислотой, а парафины в взаимодействии с ними слабо в нефтяных парафинах соединяются 25-35% изоалканов, а церезинах их значительно больше. Нефтяные парафины представляют собой смесь алканов разной молекулы т а оси - компонентом церезинов являются нафтеновые у/в содержащие в молекулах боко­вые цепи, как нормального, так и изостроение с преобладанием последнего. Молекулярная масса парафинов находится в пределах 300-450, церезинов 500-850. Отличительный признак церезинов - это микрокристаллическая структура, т.е. они состоят из более мелких кристаллов чем парафины.