- •Л.В. Шишмина
- •Часть I
- •Томск 2010 Оглавление
- •Введение
- •1. Происхождение нефти
- •1.1.Гипотезы минерального происхождения нефти [3]
- •1.2. Представления об органическом происхождении нефти
- •1.3. Современные представления об образовании нефти и газа
- •1.4. Стадии процесса преобразования сапропелевого рассеянного органического вещества осадков[5]
- •1.5. Образование основных классов углеводородов нефти[3]
- •2. Химический состав нефти
- •2.1. Элементный состав
- •2.2. Фракционный состав
- •2.3. Групповой химический состав нефти
- •2.3.1. Групповой углеводородный состав нефти
- •2.3.2. Групповой состав гетероатомных компонентов нефти
- •2.3.3. Смолисто-асфальтеновые вещества
- •2.3.4. Минеральные компоненты нефти
- •3. Классификации нефти
- •3.1. Химические классификации
- •3.2. Генетические классификации
- •3.3. Технологические классификации
- •4. Нефть как дисперсная система. Ассоциаты нефти и структурообразование
- •Классификация нефтяных дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Основные понятия физико-химической механики нефтяных дисперсных систем
- •Межмолекулярное взаимодействие. Парафиновые углеводороды
- •Нафтеновые углеводороды (циклоалканы)
- •Ароматические углеводороды
- •Смолисто-асфальтеновые вещества
- •5. Реологические свойства нефти
- •6. Основные направления переработки нефтей[Шишлов]
- •Классификация процессов переработки нефтяного сырья
- •Поточные схемы нпз
- •7. Классификация и товарная характеристика нефтепродуктов
- •7.1. Классификация товарных нефтепродуктов
- •7.2. Химмотологические требования и марки моторных топлив
- •7.2.1. Автомобильные и авиационные бензины
- •7.2.2. Дизельные топлива
- •7.2.3. Реактивные топлива
- •8. Ресурсы и месторождения природного газа
- •8.1. Классификация газов по происхождению
- •8.2. Особенности химического состава газов различного происхождения
- •9. Каменноугольные газы
- •9.1. Состав каменноугольных газов
- •9.2. Газоносность каменных углей
- •Список использованных источников
2.2. Фракционный состав
Разделение нефти на фракции соединений, выкипающих в определенных интервалах температур, является одним из старейших методов исследования нефти. С другой стороны, этот прием лежит в основе первого промышленного процесса нефтепереработки – перегонки нефти.
Установлены зависимости физических свойств нефти и нефтепродуктов (плотности, вязкости) от их фракционного состава, поэтому технологические параметры установок по переработке нефти зависят от ее фракционного состава.
Нефти выкипают в широком интервале температур. Температура начала кипения (tнк) составляет, как правило, 28оС, что соответствует температуре кипения изо-пентана. Известны тяжелые нефти, начинающие кипеть лишь при 150–200оС, например, нефти месторождения Русское, Ярегское, Куйляр и др.
Температуру конца кипения нефти путем простой перегонки установить нельзя, т.к. при температуре выше 320 оС, начинается термическое разложение соединений нефти. По этой причине отгон высших дистиллятов ведут под вакуумом. При вакуумной перегонке отбираются фракции с нормальной температурой кипения, т.е. температурой кипения пересчитанной на давление 1 атм, до 500–550оС.
В остатке после вакуумной перегонки составляет значительную часть нефти.
Для определения фракционного состава нефти используются следующие методы:
простая перегонка;
перегонка с дефлегмацией;
ректификация.
Каждая из нефтяных фракций, выкипающая в определенных температурных пределах, используется в качестве базового полуфабриката для выработки товарного нефтепродукта. Наименование последнего служит основой тривиального названия соответствующего нефтяного дистиллята.
Светлые фракции |
Мазут |
| |||||
0 100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
tнтк | ||
Бензин |
Керосин |
Соляр |
Вакуумные |
Гудрон |
|
Границы температурных интервалов могут несколько изменяться в зависимости от ассортимента и качества вырабатываемых продуктов на конкретном предприятии.
2.3. Групповой химический состав нефти
Нефть – это сложная смесь углеводородов и гетероатомных соединений. Идентификация всех их современными методами невозможна. Поэтому химический состав нефти принято характеризовать содержанием основных группсоединений.
В состав нефти входят две большие группы веществ – углеводороды и гетероатомные соединения.
Во вторую группу входят серо-, азот-, кислород-, металлсодержащие соединения, смолы и асфальтены.
Свойства нефтей существенно зависят от соотношения в них различных групп углеводородов, гетероатомных соединений, смол и асфальтенов:
от химического состава и сочетания термобарических условий в залежи зависит тип смеси– нефть, газоконденсат или газ;
химический состав определяет возможное состояние компонентовнефтяных систем при данных условиях – молекулярное или дисперсное;
знание химического состава нефтяных систем необходимо для прогнозирования их фазового состояния и свойств фазпри различных термобарических условиях, соответствующих процессам добычи, транспорта, подготовки, хранения;
химический состав определяет технологическое направление переработкинефти, возможность использовать некоторые ее фракции как самостоятельные продукты или как сырье для нефтехимии;
от химического состава зависят ассортимент и качество продуктовпереработки нефти.
Так как в большинстве нефтей углеводороды преобладают над другими классами веществ, групповой углеводородный состав является важнейшей характеристикой, определяющей тип нефти.