Тема 1.1. Химический состав нефти и нефтепродуктов

Студент должен

знать:

- фракционный и групповой состав нефти и нефтепродуктов;

- распределение углеводородов по фракциям;

- вредное влияние гетероорганических соединений;

- значение кривых истинных температур кипения (ИТК) и название основных дистиллятов.

уметь:

- строить ИТК нефти и нефтяных дистиллятов;

- составлять материальный баланс процесса на основе кривой ИТК.

Фракционный состав нефти и нефтепродуктов. Способы его определения. Понятие о потенциальном содержании фракций в нефти. Кривые истинных температур кипения (ИТК). Элементарный состав нефти и нефтепродуктов.

Группы и классы органических соединений, входящих в состав нефти. Алканы, распределение их по фракциям. Газообразные алканы. Природные и попутные газы, их состав, строение. Жидкие алканы, их строение. Твердые алканы — парафины и церезины, их строение и физические свойства. Моно- и полициклоалканы, их распределение по фракциям. Моно- и полициклические арены, их строение и распределение по фракциям, влияние на эксплуатационные свойства нефтепродуктов.

Гибридные углеводороды нефти. Понятие о структурном строении углеводородов.

Серосодержащие соединения нефти, их типы. Содержание общей серы в нефти. Строение, химические и физические свойства меркаптанов, алифатических и циклических сульфидов. Понятие о полициклических серосодержащих соединениях. Распределение серосодержащих соединений по фракциям. Токсичность и коррозионная агрессивность серосодержащих соединений, их влияние на качество и эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Нормы на содержание общей серы и активных серосодержащих соединений в товарных нефтепродуктах.

Азотсодержащие соединения нефти, их содержание в нефтях и влияние на переработку нефти.

Кислородсодержащие соединения нефти. Строение, физические и химические свойства нефтяных кислот. Необходимость и способы удаления кислородсодержащих соединений из нефти и нефтяных фракций.

Металлорганические соединения нефти. Смолисто-асфальтовые вещества нефти, их виды.

Классификация нейтральных смол. Характеристики отдельных групп смолисто-асфальтеновых веществ. Распределение смолисто-асфальтеновых веществ по фракциям нефти и их влияние на качество нефтепродуктов. Понятие о нефтяных битумах.

Методические указания

Химия нефти является базой для изучения всех последующих разделов дисциплины. Ключевым вопросом темы является фракционный состав нефти и нефтепродуктов поскольку от фракционного состава нефти зависит выход целевых фракций при её разгонке и экономическая эффективность переработки нефти данного типа.

Требования стандартов к качеству большинства основных товарных нефтепродуктов начинаются с показателей фракционного состава. Химический состав оказывает решающее влияние на эксплуатационные свойства нефтепродуктов, на соответствующие экологические требования к топливам и другим продуктам.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое фракционный состав?

2. Как рассчитать потенциальное содержание фракций с заданными пределами выкипания по данным фракционного состава нефти?

3. Из каких химических элементов состоит нефть?

4. Каково строение молекул газообразных, жидких, твёрдых алканов?

5. Что значит гибридное строение углеводородов?

6. Каковы типы сернистых соединений нефти?

7. Почему необходимо удалять серу из состава нефтепродуктов?

8. Каковы типы азотсодержащих соединений в нефти?

9. Каково влияние азотсодержащих соединений нефти на качество нефтепродуктов?

10. Каково применение кислородсодержащих соединений нефти. Их влияние на качество нефтепродуктов?

11. По какому признаку классифицируются смолисто-асфальтеновые вещества нефти?

12. Каково влияние смолисто-асфальтеновых веществ на качество нефтепродуктов?

13. Каково применение смолисто-асфальтеновых веществ?

Литература: [1], с. 69-91, [2], с. 28-77.