Нефть — природная смесь твердых жидких и газообразных органических соединений. Она состоит из углеводородов и неуглеводородных соединений. Неуглеводородные соединения включают в себя смолы и асфальтены.
а) Смолы — смесь органических соединений, молекулы которых содержат хотя бы один гетероатом (S, N, O)
1. сернистые соединения
- сульфиды R-S-R
циклические
- тиофены
- меркаптаны R-S-H
2. азотистые соединения
- пиридины
- хинолины
- порфирины
3. кислородсодержащие соединения
-спирты R-CH2-OH O
-органические кислоты R-C-OH
-эфиры (взаимодействие спиртов и кислот)
-фенолы OH
-фураны
 |
Содержание смол в нефти определяется путем их адсорбции на колонке с силикагелем. Их количество в нефти обычно 0,1 — 20%.
б) асфальтены — органические соединения, содержащие в своей молекуле несколько гетероатомов. Асфальтены - единственная группа соединений, находящаяся в нефти в состоянии коллоидного раствора. Содержание асфальтенов в нефти— от полного отсутствия до 10- 20%.
Асфальтены, наряду со смолами определяют такие важные характеристики нефти, как цвет, плотность, содержание серы, вязкость и, в итоге, её качество Они также являются природными ПАВ, и от их содержания зависит склонность нефти к образованию эмульсий.
8 Взаимосвязь состава нефти, качества и цены.
Соотношение углеводородных и неуглеводородных компонентов определяет ее свойства, следовательно, качество и цену нефти.
Чем больше в нефти углеводородных и меньше неуглеводородных компонентов, тем выше ее качество.
Чем больше неуглеводородных компонентов, тем больше плотность и вязкость нефти, следовательно, качество ниже.
Взаимосвязь качества и состава углеводородного сырья
Выход легких фракций, качество, цена
углеводороды
Асфальты тяж. Нефти легкие нефти конденсаты
плотность, смолы, асфальтены
гетероэлементы (S, N, O, V, Ni)
9 Основные варианты и проблемы использования попутного нефтяного газа.
С каждой тонной добываемой на промысле нефти из недр извлекается 20-200 м3 растворенного в ней (попутного) газа (ПНГ). С 1января 2012 г действует закон о 95% утилизации ПНГ. Однако на практике лишь небольшая часть этого газа используется для подогрева нефти при её подготовке или получения электроэнергии. Основная часть, к сожалению, сжигается на факелах, поскольку тепла и электроэнергии на промысле столько не нужно, а для реализации на сторону необходимы дорогостоящие трубопроводы или ЛЭП. Существующие многочисленные технологии переработки газа в продукты газохимии (прежде всего пластмассы) становятся рентабельными лишь при больших объёмах (больше 1 млрд) ПНГ. Кроме того, отсутствие инфраструктуры в местах добычи, делает невозможной вывоз получаемой продукции. Поэтому при строгом соблюдении закона многие промыслы должны быть закрыты. Необходима разработка простых технологий превращения ПНГ в синтетическую нефть, которую можно было бы закачивать в трубопровод и транспортировать вместе с нефтью. Гончаров И.В. и др. предложили способ превращения ПНГ в нефть под воздействием электрического разряда. Однако, чтобы довести его до промышленной технологии необходима большая работа.
10 Основные варианты переработки нефти.
нефть
топливно-маслянное нефтехимическое
направление (90%) направление (10% нефти) весь спектр горюче-смазоч. полимеры, пластмассы, материалов лекарства, красители, и т.д
Ректификация — процесс непрерывного фракционирования нефти.
Дистилляционная ректификационная колонна
 |
11 Использование бензиновых фракций (влияние состава бензина на октановое число, способы повышения октанового числа, бензин как сырье пиролиза)
Прямогонный бензин — фракция С5-С11, выкипающая в интервале температур от комнатной до 180о С. Используется: для получения автомобильного бензина; для пиролиза.
Использование бензиновой фракции для получения автобензина. В 1930-х была предложена специальная шкала, в соответствии с которой стойкость данного бензина к детонации сравнивается со стойкостью стандартных смесей. В качестве стандартов были выбраны два вещества: гептан нормального строения и один из изомеров октана – 2,2,4,-триметилпентан (его называют «изооктаном»). Смесь паров гептана с воздухом при сильном сжатии легко детонирует, поэтому качество гептана как топлива считается нулевым. Изооктан, будучи разветвленным углеводородом, устойчив к детонации, и его качество принимают равным 100. Октановое число — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлива (способность топлива к самовоспламенению при сжатии) для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию (в процентах по объёму) изооктана (2,2,4-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.
Кроме изооктана существуют другие углеводороды, которые обладают более высоким октановым числом (ОЧ), например, толуол (ОЧ 106) этилбензол (ОЧ 125, ксилолы (ОЧ 130-140) . Добавки таких соединений позволяют получить бензин с октановым числом более 100.
ОЧ углеводородов разных классов увеличивается в следующем ряду: н-алканы, изо-алканы, нафтены, ароматика. Поэтому основным способом повышения ОЧ прямогонных бензинов и доведения их до кондиций автомобильных марок является изменение их состава за счёт уменьшения н-алканов и увеличения доли изо-алканов и нафтенов. Этот процесс называется риформинг. Установки риформинга есть на всех нефтеперерабатывающих заводах. Также повысить ОЧ можно путем введения специальных антидетонационных присадок.
Прямогонный бензин как сырьё пиролиза. Пиролиз — процесс высокотемпературного (700-800оС) разрушения углеводородов с получением низкомолекулярных соединений
 |
Пиролиз прямогонного бензина, сжиженных газов и некоторых других нефтяных фракций осуществляют в большом масштабе (на ТНХК функционирует установка ЭП-300) с целью получения низших олефинов - этилена, пропилена и бутиленов. В процессе пиролиза наряду с газом получаются жидкие продукты - смола пиролиза. Во фракциях смолы пиролиза, выкипающих до 180 С, содержатся ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилолы, непредельные и диеновые углеводороды.
Легкие фракции смолы пиролиза используются для получения компонента высокооктанового бензина, а также для получения бензола.
Керосиновый дистиллят.
Керосин — смесь углеводородов (от C12 до C15), выкипающая в интервале температур 150—250 °С, прозрачная, слегка маслянистая на ощупь, горючая жидкость, получаемая путём перегонки нефти.
Керосиновая фракция нефти состоит из алифатических и ароматических углеводородов.
Отличается от бензиновой:
- бОльшим содержанием циклических углеводородов
- ароматические углеводороды составляют 10-40% керосиновой фракции.
Применение:
1 Авиационный керосин
(низкая температура застывания <60о)
(высокая теплотворная способность)
(высокая термическая стабильность)
2 Ракетное топливо
основа — керосиновая фракция, из которой удалены н-алканы (депарафинизация)
3 Технический керосин
для пиролитического получения этилена, пропилена и ароматических углеводородов
качестве топлива в при обжиге изделий
растворитель при промывке механизмов
4 Осветительный керосин
Дата: 2019-02-02, просмотров: 300.
