1.Химический состав нефтей.

2.Химическая классификация нефтей.

3.Ароматические углеводороды в нефтях, их значение как компонентов топлив и масел и как сырье для органического синтеза.

4.Пути изучения химического состава нефти. Методы фракциони­рования: перегонка, кристаллизация, экстракция, хроматография, термодиффузия, комплексообразование с мочевиной.

5.Изучение продуктов фракционирования на основании физиче­ских характеристик фракций.

6. Химические реакции, применяемые для изучения состава углево­дородов.

7. Методы выделения и идентификации алкенов, диенов, аромати­ческих, нафтеновых и алкановых углеводородов.

8.Изучение химического состава углеводородов нефти в виде ее отдельных фракций.

9. Определение группового состава.

10. Анализ структурно-группового состава масел.

11. Химический состав прямогонных бензинов и их эксплуатацион­ные свойства.

12. Химический состав масел и их эксплуатационные свойства.

13. Химический состав керосина и методы анализа керосиновых фракций.

14. Сущность детонации топлив. Механизм детонации.

15. Кислородные соединения. Нафтеновые кислоты и их свойства. Области применения.

16. Строение нафтеновых кислот. Содержание их в нефтях, нефте­продуктах, выделение и анализ. Применение нафтеновых кислот.

17. Сернистые соединения нефти, их разновидности, физические и химические свойства.

18. Качественный анализ сернистых соединений, количественные содержания в сернистых нефтях.

19. Групповой анализ сернистых соединений.

20.Влияние сернистых соединений на эксплуатационные и экологические свойства нефтепродуктов.

21. Смолисто-асфальтеновые вещества нефти и продуктов переработки, их классификация.

22. Характеристика состава и свойств отдельных групп смолисто-асфальтеновых веществ (CAB).

23. Содержание CAB в нефтях и нефтепродуктах, их образование в процессах переработки, применения и хранения нефтепродуктов.

24. Влияние CAB на свойства нефтепродуктов и катализаторы процессов глубокой переработки нефти.

25. Катализаторы и каталитические реакции в нефтепереработке. Классификация каталитических реакций. Активность, селективность и стабильность катализаторов.

26. Алкилирование изобутана бутиленами: термодинамика процесса; механизм процесса; катализаторы; сырье алкилирования; факторы, влияю­щие на процесс:

• температура;

• концентрация изобутана;

• контакт между фазами;

• давление.

27. Полимеризация олефинов с целью получения компонента бензи­на: термодинамика и механизм процесса; катализатор; факторы, влияющие на процесс:

• температура;

• давление;

• сырье;

• объемная скорость.

28. Каталитический крекинг, назначение процесса, характеристика продуктов: механизм процесса; превращения алканов, циклоалканов и аренов; образование кокса; характеристика катализаторов; основы управления процессом:

• температура;

• время реакции;

• сырье;

• регенерация катализаторов.

29. Изомеризация н.парафиновых углеводородов, назначение про­цесса, характеристика продуктов: механизм процесса; катализаторы (ки­слоты Льюиса и бифункциональные); влияние технологических факторов на качество продуктов процесса и селективность процесса.

30. Каталитический риформинг, назначение и характеристика про­дуктов: химизм процесса; превращение циклоалканов, алканов и ареновых углеводородов в процессе риформинга; катализаторы и их функциональ­ный характер; сырье каталитического крекинга; влияние температуры, давления на качество и выход продукции.

31 Гидроочистка, назначение процесса и характеристика продуктов: химизкм/кинетика и термодинамика процесса; катализаторы процесса; основы управления процессом:

• температура;

• общее давление и парциальное давление водорода;

• сырье.

32. Гидрокрекинг, назначение процесса и характеристика продуктов: химизм процесса; катализаторы гидрокрекинга; кинетика процесса; влияние температуры, давления на выход продуктов; характеристика сырья для гидрокрекинга.

34. Термический распад молекул на радикалы, энергия связи, энер-гия активации реакций деструктивного распада.

35. Реакции радикалов: замещение, присоединение, распад, изомери-зация, рекомбинация, диспропорционирование.

36. Цепные реакции, терминология теории неразветвленных цепных реакций.

37. Пиролиз, назначение процесса и характеристика продуктов: химизм процесса пиролиза; превращение алканов, циклоалканов, алкенов и ареновых углеводородов; пиролиз сложных углеводородных смесей; правило аддитивности; образование пироуглерода; основы управления процессом пиролиза:

• температура;

• давление;

• время реакции;

• сырье.

38. Применение оптических (спектральных) методов исследования в| химии нефти для контроля за качеством сырья и промышленной продук-Ции нефтепереработки и нефтехимии.

1.Химический состав нефти

Нефти являются природными углеводородными системами, обычно на 80–90% состоящими из различных углеводородов: алканов, циклоалканов, аренов.

Доля неуглеводородных компонентов, таких как сера, кислород, азот, а также металлоорганические соединения, колеблется в широких пределах в зависимости от типа нефти. Так, в нефти месторождения Боскан (Венесуэла) содержится только 35-38% углеводородов и 62-65% гетероатомных, главным образом, серосодержащих соединений.

Углеводороды, выделенные из различных нефтей, принадлежат к следующим классам:

1. Алканы нормального и изостроения (парафины);

2. Циклоалканы (нафтены, циклопарафины): моно-, би-, полициклические;

3. Арены (ароматические углеводороды): моно-, би-, полициклические

4. Нафтено-ароматические углеводороды («гибридные»).

Ненасыщенные углеводороды (олефины, диолефины и т.д.) найдены в очень небольших количествах, например, в пенсильванской нефти.

Каждый класс углеводородов составляет гомологические ряды, представленные несколькими (но не всеми теоретически возможными) группами. Благодаря применению новых аналитических методов в нефтях выделено и идентифицировано до 1000 индивидуальных углеводородов.

Наиболее изученными компонентами нефти являются алканы нормального строения и низшие гомологи бензола, а из гетероатомных соединений – меркаптаны и низкокипящие сульфиды. Из 250 идентифицированных сернистых соединений на эти компоненты приходится более 180. Наиболее слабо изучены компоненты смешанной структуры с нафтеноароматическими циклами.

В малых количествах в нефтях присутствуют другие элементы, главным образом металлы – V, Ni, Fe, Mg, Cs, Ti, Co, K, Ca, Na и другие.

2.Химическа классификация нефтей

В зависимости от плотности нефти подразделяли на легкие (р < 0,828), утяжеленные (p = 0,8284-0,884) и тяжелые (p> 0,884). В легких нефтях содержится больше бензиновых фракций, относительно мало смол и серы. Из нефтей этого типа вырабатывают смазочные масла высокого качества. Тяжелые нефти характеризуются высоким содержанием смол; чтобы получить из них масла, необходимо применять специальные методы очистки — обработку избирательными растворителями, адсорбентами и т. п. Однако тяжелые нефти — наилучшее сырье для производства битумов. Классификация нефтей по плотности приблизительна, а на практике известны случаи, когда описанные выше закономерности не подтверждались.

Классификация, отражающая химический состав нефти, предложена Грозненским нефтяным научноисследовательским институтом (ГрозНИИ). В основу этой классификации положено преимущественное содержание в нефти какоголибо одного или нескольких классов углеводородов

парафиновые, парафинонафтеновые, нафтеновые, парафинонафтеноароматические, нафтеноароматические, ароматические.

парафиновые нефти

В парафиновых нефтях все фракции содержат значительное количество алканов: бензиновые — не менее 50%, масляные— 20% и более. Наиболее типичными парафиновыми нефтями являются нефти полуострова Мангышлак (узеньская, жетыбайская). В парафинонафтеновых нефтях содержатся наряду с алканами в заметных количествах циклоалканы, содержание аренов невелико. Как и в чисто парафиновых, в нефтях этой группы мало смол и асфальтенов.

парафиново-нафтеновые нефти

парафинонафтеновые:

К группе парафинонафтеновых относятся нефти наиболее крупных месторождений ВолгоУральского бассейна и Западной Сибири. Для нафтеновых нефтей характерно высокое (до 60% и более) содержание циклоалканов во всех фракциях; алканов в этих нефтях мало, смолы и асфальтены имеются также в ограниченном количестве. К нафтеновым относятся нефти, добываемые в Баку (балаханская и сураханская), на Эмбе (доссорская и макатская), в Майкопе

парафиново-нафтено-ароматические нефти

нафтеновые

Для нафтеновых нефтей характерно высокое (до 60% и более) содержание циклоалканов во всех фракциях; алканов в этих нефтях мало, смолы и асфальтены имеются также в ограниченном количестве. К нафтеновым относятся нефти, добываемые в Баку (балаханская и сураханская), на Эмбе (доссорская и макатская), в Майкопе

Парафинонафтеноароматические

В парафинонафтеноароматнческих нефтях углеводороды всех трех классов содержатся примерно в равных количествах, твердых парафинов мало (не более 1,5 %), а количество смол и асфальтенов достигает 10%. Нафтеноароматические нефти характеризуются преимущественным содержанием циклоалканов и аренов, в особенности в тяжелых фракциях. Алканы имеются только в легких фракциях, причем в небольшом количестве. Содержание твердого парафина в нефти не превышает 0,3 %, а смол и асфальтенов— 15—20 %.

Нафтеноароматические

Нафтеноароматические нефти характеризуются преимущественным содержанием циклоалканов и аренов, в особенности в тяжелых фракциях. Алканы имеются только в легких фракциях, причем в небольшом количестве. Содержание твердого парафина в нефти не превышает 0,3 %, а смол и асфальтенов— 15—20 %.

ароматические.

Ароматические нефти характеризуются высокой плотностью; во всех фракциях этих нефтей содержится много аренов