Состав нефти элементарный


1.Элементарный состав нефти

1.Элементарный состав нефти

Элементный состав нефтей довольно прост. Многочисленными химическими анализами установлено, что они состоят главным образом из углерода-79 5 - 87 5 % и водорода-11 0 - 14 5 % от массы нефти. Кроме них в нефтях присутствуют еще три элемента - сера, кислород и азот. В очень незначительных концентрациях в нефтях встречаются также металлы - ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий, натрий, йод, цинк, кальций, серебро, галлий и др. Общее содержание металлов в нефтях редко превышает 0 02 - 0 03 % от массы нефти.

2.Групповой состав нефти

Углеводороды:

1)Алканы(предельные углеводороды

газовые углеводороды от С1-С3

от С4-С16- жидкие углеводороды

от С17-Твердые углеводороды

2)Нафтеновые углеводороды

циклопарафины

3)Ароматические углеводороды (арены)

3.Гетероатомные соединения нефти. Их распределение по фракциям. Влияние на подготовку и переработку нефти

Гетероатомные соединения - химические соединения на основе углеводородов любой группы, содержащие один или несколько различных атомов химических элементов - серы, азота, кислорода, хлора и металлов.

Гетероатомные соединения

-сернистые соединения

-сульфиды меркаптан,тиофены,тиофаны

по содержанию серы нефть делится:

а)мало сернистые 0-0,5 %

б)средне сернистые 0,5-2%

в)высоко сернистые >2%

-смолистосернистые ве-ва

4.Высокомолекулярные соединения нефти . Их классификация и хар-ка

Высокомолекулярные соединения нефти характеризуются многообразием типов связей в молекулах. К первой группе относятся полимеры этилена, каучуки, а также все высокомолекулярные углеводороды нефти. Несомненно, что в них преобладают связи - С-С -, но не только в виде цепных ( алифатических), айв виде циклических структурных элементов.

Классификация высокомолекулярных соединений производится по их признакам. Высокомолекулярные соединения, состоящие из звеньев одного мономера, называются гомополимерами, а из звеньев различных мономеров - гетерополимерами или сополимерами. 

5.Фракционный состав нефти. Пути дальнейшего использования полученных фракций

фр-й состав

1) от н.к. - 180*(200)- бензиновая фр-я

2) от 180(200) - 220(240)- керосин

3) от 220(240) - 350(360)- дизель

1),2),3)- светлые фракции

4) >350- мазут

5) 350-500(550) - широкие масленные фр-ии

I(350-420) II(420-470) III(470-500(550))

Бензиновая фракция нефти

Она представляет собой смесь углеводородов и используется для получения различных видов моторного топлива. Качество бензина определяется октановым числом. У хорошего топлива октановое число = 100, а у плохого – 0. Октановое число бензиновой фракции не превышает 60.

Керосиновая фракция нефти

Фракция состоит из алифатических алканов, ароматических углеводородов и нафталинов. После очистки одна часть керосиновой фракции используется для получения углеводородов-парафинов, а другую часть превращают в бензин. Однако большая часть керосина применяется в качестве топлива для реактивных самолетов.

Газойлевая фракция нефти

Данная фракция нефти имеет другое, более распространенное название – дизельное топливо. Из одной ее части получают нефтезаводской газ и бензин, однако по большому счету она применяется в качестве топлива для дизельных двигателей и промышленных печей.

Мазут получают после того, как все остальные фракции из нефти будут удалены. Обычно мазут и то, что делают из нефти, используют в качестве жидкого топлива для получения пара и нагревания котлов на электростанциях, промышленных предприятиях и кораблях. Однако определенную часть мазута перегоняют для получения парафинового воска и смазочных масел. После вакуумной перегонки мазута образуется вещество темного цвета, которое носит название «асфальт» или «битум». Применяются битум при строительстве дорог.

studfiles.net

Элементарный состав - нефть

Элементарный состав - нефть - Технический словарь Том VII

Элементарный состав нефти определяется путем сожжения в трубке для органического анализа. При этом надо заметить, что нагревание последних остатков нефти сопровождается разложением их с образованием легко летучих продуктов, иногда не успевающих сгореть; [ поэтому рекомендуется вести сожжение очень медленно. Кривые зависимости коэффициента теплового расширения от температуры для нефти одной из залежей в отложениях чокракского горизонта среднего миоцена месторождения Каякент. Элементарный состав нефтей крайне прост. Элементарный состав нефти из различных месторождений довольно постоянен и изменяется лишь в узких пределах: 84 - 87 % С, 12 - 14 % Н и 0 5 - 2 % О, N, S. Нефти представляют собой сложные смеси большого числа органических соединений. Основную часть всех нефтей ( до 80 - 95 % по весу) составляют жидкие и находящиеся в растворе твердые углеводороды, принадлежащие к жирному ( предельные углеводороды, или парафины, или алканы), алициклическому ( полиметиленовые углеводороды, или нафтены, или цикланы) и ароматическому рядам, а также растворенные в нефти газообразные алканы - от метана до бутанов. Непредельные углеводороды жирного ряда в нефти ( за редкими исключениями) не содержатся. В нефтях различных месторождений углеводороды содержатся в различном соотношении, которое в значительной степени и определяет качество получающихся при переработке данной нефти продуктов. Элементарный состав нефтей и природных газов довольно прост. В их строении участвуют главным образом биогенные элементы - основные в структуре любого вещества органического происхождения. По сравнению с элементарным составом органического вещества роль кислорода в неф-тях и природных газах незначительна. Как видно из табл. 10, нефть по своему элементарному составу близка к другим горючим ископаемым, органическое происхождение которых не вызывает сомнений. Элементарный состав нефтей. Элементарный состав нефтей колеблется в узких пределах. Элементарный состав нефти из различных месторождений довольно постоянен и изменяется лишь в узких пределах: 84 - 87 % С, 12 - 14 % Н и 0 5 - 2 % О, N, S. Элементарный состав нефти определяют обычными методами анализа органических соединений: углерод и водород - сожжением по Либиху или в калориметрической бомбе, азот - по Дюма, серу - по Карриусу, содержание кислорода обычно вычисляют по разности и редко определяют непосредственным анализом. Определение элементарного состава нефти производится общими методами анализа органических соединений, а именно; углерод и водород определяются сожжением по Либиху, или в калориметрической бомбе; азот определяется по Дюма, сера - по Кариусу, либо иными методами, которые будут рассмотрены в гл. По элементарному составу нефти незначительно отличаются друг от друга. По элементарному составу нефти отличаются незначительно. Содержание углерода колеблется от 84 до 87 %, содержание водорода - от 11 8 до 14 %, содержание S, N и О - до 1 % и выше. Элементарный состав нефтеи различных месторождений. С элементарным составом нефти тесно связана одна из основных ее характеристик-плотность. Чем легче нефть, тем она при прочих равных условиях содержит меньше углерода и больше водорода, и наоборот. Различие в элементарном составе нефтей связано с преобладанием в нефти тех или иных классов углеводородов, а также кислородных, сернистых и иных соединений. В этом отношении между нефтями разных месторождений, но полученных с разных горизонтов или из разных скважин, имеются существенные различия.

Различие в элементарном составе нефтей связано с преобладанием в нефти тех или иных классов углеводородов, а также кислородных, сернистых и иных соединений. В этом отношении между нефтями разных месторождений, и полученными с разных горизонтов или из разных скважин, имеются существенные различия.Различие в элементарном составе нефтей связано с преобладанием в нефти тех или иных классов углеводородов, а также кислородных, сернистых и иных соединений. В этом отношении между нефтями разных месторождений, но полученных с разных горизонтов или из разных скважин, имеются существенные различия.Приведены физико-химические характеристики и элементарный состав нефтей, углеводородный состав бензиновых фракций, потенциальное содержание и характеристика светлых продуктов, дистиллятных и остаточных масел и остат1 ов разной глубины отбора.Схема нефтяного залегания. В табл. 136 приведен элементарный состав нефтей различных месторождений.Другое свойство, тесно связанное с элементарным составом нефти, - ее удельный вес. Чем легче нефть, тем она при прочих равных условиях меньше содержит углерода в больше водорода; наоборот, чем тяжелее нефть, тем она при прочих равных условиях больше содержит углерода и меньше водорода.Другое свойство, тесно связанное с элементарным составом нефти - ее удельный вес. Чем легче нефть, тем она при прочих равных условиях меньше содержит углерода и больше водорода; наоборот, чем тяжелее нефть, тем она при прочих равных условиях больше содержит углерода и меньше водорода.Приведенные в настоящей главе материалы достаточно четко характеризуют элементарный состав нефтей, газов и битумов. Несмотря на ограниченное количество биогенных элементов, участвующих в строении упомянутых веществ, взаимоотношения элементов определенным образом изменяются.Марковников и Оглоблин уже в первой работе изучили элементарный состав нефти и отдельных ее погонов, содержание серы, зольность, способность к коксообразованию; были также определены кислотные компоненты нефти - вещества фенольного характера и нафтеновые кислоты. Далее были подробно рассмотрены свойства отдельных нефтяных погонов, полученных в результате длительной лабораторной разгонки значительных количеств нефти; при этом в медный куб загружалось около 150 кг. Было изучено действие серной кислоты на отдельные погоны и выяснен механизм сернокислотной очистки керосина.Удельный вес является величиной, зависящей от так называемого элементарного состава нефти: чем больше в нефти углерода, кислорода и серы, тем выше ее удельный вес.Несмотря на все сказанное выше, наблюдается исключительное постоянство в элементарном составе нефти.Этим битумам остается потерять около 5 - 7 % кислорода, чтобы достигнуть элементарного состава нефти.Ко всему сказанному необходимо добавить, что в последние годы установлены новые закономерности в отношении элементарного состава нефти в соотношении изотопного состава - С, Н, S, N и О.Ко всему сказанному необходимо добавить, что в последние годы установлены новые закономерности в отношении элементарного состава нефти в соотношении изотопного состава - С, Н, S, N и О.Данные по составу газов, растворенных в нефти, бензиновых фракций, низкокипящих углеводородов, элементарному составу нефтей, октановой характеристике бензиновых фракций получены в лабораториях пластовых нефтей и спектрального анализа ВНИИНГП, в газовой группе ГрозНИИ, в лаборатории нефтехимического синтеза Нижне-Волжского филиала ГрозНИИ и в исследовательской лаборатории.

В нефти в очень малых количествах присутствуют и другие элементы, главным образом металлы: ванадий, хром, никель, железо, кобальт, магний, титан, натрий, кальций, германий, а также фосфор и кремний. При определении элементарного состава нефти эти элементы концентрируются в остатке, называемом золой.Химическая природа вещества в первую очередь определяется его составом. Ввиду этого изучение элементарного состава нефти и определение ближайших ее составных частей являются первой естественной ступенью в химическом познании нефтей. Эти же данные должны лечь в основу их химической классификации.Химическая природа вещества в первую очередь определяется его составом. Ввиду этого изучение элементарного состава нефти и определение ближайших ее составных частей являются первой естественной - ступенью в химическом познании нефтей. Эти же данные должны лечь в основу их химической классификации.На первоначальных этапах развития нефтяной промышленности, когда из нефти стали получать керосин и смазочные масла, возможности исследования и оценки их качества были весьма ограниченными. Состав нефти, керосина, масел и других нефтепродуктов был по существу еще неизвестен. Исследования элементарного состава нефти показали, что она состоит главным образом из углерода и водорода.Главными элементами, составляющими нефть, являются углерод и водород; в небольших количествах ( 0 5 - 5 / о) в ней содержится кислород, азот и сера. По элементарному составу нефти на 84 - 87 % ( по массе) состоят из углерода и на 12 - 14 % - из водорода. Это-сложные смеси различных углеводородов: ациклических, парафиновых ( алка-нов), циклических предельных ( цикланов) и ароматических в меньших количествах. Олефиновые и диолефиновые углеводороды в нефтях почти не встречаются. Они образуются в значительных количествах при переработке нефти, в особенности при крекинге и пиролизе нефтяных углеводородов ( см. стр.В своей работе Марковников и Оглоблип осветили историю вопроса о природе кавказской нефти, в частности рассмотрели более ранние работы Лисенко, Бейлынтейна п Курбатова, Шютцснбергера и Ионина, Менделеева п привели собственный большой экспериментальный материал, касающийся физических и химических свойств нефти и нефтяных погонов. Ими исследованы коэффициент расширения нефти, опровергнуто мнение о малом содержании парафина в бакинских нефтях, определена растворимость воды в нефти и нефти в воде, спирте, уксусной кислоте, эфире. Рассмотрена также способность нефти растворять мпнсральные вещества, в частности соли нефтяных кислот и окислы в присутствии кислородных соединений. Большое внимание уделено вопросам растворимости в нефти газообразных углеводородов. Изучен элементарный состав нефти, в частности содержание серы, зольность, способность к коксообразованпю, определены кислотные компоненты нефти - вещества фенольного характера п нафтеновые кислоты. Показано, что при прочих равных условиях серная кислота извлекает более тяжелые составные части, в результате чего удельный вес остатка падает. Впервые из кавказской нефти выделен ряд индивидуальных ароматических углеводородов: псевдокумол, дурол, пзоду-рол, диэтплтолуол и другие углеводороды, в том числе и принадлежащие, невидимому, к рядам гидрпндена п нафталина. Наибольшее внимание уделено изучению узких фракций, отвечающих циклическим углеводородам, названным Мар-ковниковым нафтенами.Подводя итоги произведенному исследованию, можно выделить фации отложений, более благоприятные для восстановления органического вещества, и противопоставить им фации, где превращение органического материала в осадках направлено в сторону окисления. В типичном виде в осадках первой группы фаций процесс характеризуется задержкой в образовании гуминовых веществ, битумная же часть органического вещества отчетливо восстанавливается. Одновременно увеличивается содержание углеводородов в битуме я эти углеводороды по своим физическим и химическим свойствам носят черты нефтяных углеводородов. Такие тенденции, намечающиеся еще в период седиментации, при сохранении необходимых условий получают дальнейшее развитие на последующих стадиях процесса. По элементарному составу более восстановленная и в этих случаях преобладающая ( бензольная) часть битума приближается к элементарному составу нефтей ( см. фиг. В окислительных условиях осадка по тем же признакам процесс превращения битумов идет в другом направлении, заведомо отклоняющемся или даже обратном от путей возможного нефтеобразования.Он показал, что это постоянство может быть объяснено очень просто, если предположить, что каждая нефть представляет собой смесь небольшого числа гомологических рядов углеводородов, причем число индивидуальных членов каждого ряда может быть очень велико. Различие между двумя любыми нефтями заключается в вариациях содержания каждого ряда я содержания индивидуальных углеводородов, присутствующих в каждом ряду. Природа гомологических рядов, составляющих нефть, такова, что эти вариации не оказывают большого влияния на состав общей смеси. Таким образом, в результате, несмотря на некоторые различия, элементарный состав одной нефти весьма близок к элементарному составу другой нефти. Этот общий вывод имеет важное техническое значение, так как позволяет получать довольно однородные нефтяные продукты из нефтей различного состава. Вместе с тем методы переработки сырых нефтей должны быть весьма разнообразными и обеспечивать получение товарных продуктов в нужном количестве и необходимого качества. Например, небольшое содержание асфальтовых веществ не может заметно отразиться на элементарном составе всей нефти в целом, точно так же, как и увеличение содержания ароматических углеводородов в керосиновой фракции на 10 % не может заметно изменить отношение содержания углерода и водорода.Мы знаем, что нефть под землей подвергалась в течение долгих лет действию растворов солей ( грунтовых вод) и мелкораздробленных неорганических веществ при повышенных давлениях и температурах. Так как во время образования нефти условия были анаэробные, то кислород медленно, но верно поглощался. Так как вообще посторонние атомы обладают большей кинетической активностью, чем углерод и водород, совершенно очевидно, что в материнском веществе сохранились главным образом углеводороды, так как длительное присутствие больших количеств весьма активных молекул в условиях залегания материнского вещества нефти невероятно. Элементарный состав углеводородов всегда довольно постоянен. Таким образом, изучение вопросов происхождения нефти приводит к разумному объяснению удивительного постоянства элементарного состава нефтей различных месторождений.

www.ai08.org

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Элементарный состав - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Элементарный состав - нефть

Cтраница 3

В нефти в очень малых количествах присутствуют и другие элементы, главным образом металлы: ванадий, хром, никель, железо, кобальт, магний, титан, натрий, кальций, германий, а также фосфор и кремний. При определении элементарного состава нефти эти элементы концентрируются в остатке, называемом золой.  [31]

Химическая природа вещества в первую очередь определяется его составом. Ввиду этого изучение элементарного состава нефти и определение ближайших ее составных частей являются первой естественной ступенью в химическом познании нефтей. Эти же данные должны лечь в основу их химической классификации.  [32]

Химическая природа вещества в первую очередь определяется его составом. Ввиду этого изучение элементарного состава нефти и определение ближайших ее составных частей являются первой естественной - ступенью в химическом познании нефтей. Эти же данные должны лечь в основу их химической классификации.  [33]

На первоначальных этапах развития нефтяной промышленности, когда из нефти стали получать керосин и смазочные масла, возможности исследования и оценки их качества были весьма ограниченными. Состав нефти, керосина, масел и других нефтепродуктов был по существу еще неизвестен. Исследования элементарного состава нефти показали, что она состоит главным образом из углерода и водорода.  [34]

Главными элементами, составляющими нефть, являются углерод и водород; в небольших количествах ( 0 5 - 5 / о) в ней содержится кислород, азот и сера. По элементарному составу нефти на 84 - 87 % ( по массе) состоят из углерода и на 12 - 14 % - из водорода. Это-сложные смеси различных углеводородов: ациклических, парафиновых ( алка-нов), циклических предельных ( цикланов) и ароматических в меньших количествах. Олефиновые и диолефиновые углеводороды в нефтях почти не встречаются. Они образуются в значительных количествах при переработке нефти, в особенности при крекинге и пиролизе нефтяных углеводородов ( см. стр.  [35]

В своей работе Марковников и Оглоблип осветили историю вопроса о природе кавказской нефти, в частности рассмотрели более ранние работы Лисенко, Бейлынтейна п Курбатова, Шютцснбергера и Ионина, Менделеева п привели собственный большой экспериментальный материал, касающийся физических и химических свойств нефти и нефтяных погонов. Ими исследованы коэффициент расширения нефти, опровергнуто мнение о малом содержании парафина в бакинских нефтях, определена растворимость воды в нефти и нефти в воде, спирте, уксусной кислоте, эфире. Рассмотрена также способность нефти растворять мпнсральные вещества, в частности соли нефтяных кислот и окислы в присутствии кислородных соединений. Большое внимание уделено вопросам растворимости в нефти газообразных углеводородов. Изучен элементарный состав нефти, в частности содержание серы, зольность, способность к коксообразованпю, определены кислотные компоненты нефти - вещества фенольного характера п нафтеновые кислоты. Показано, что при прочих равных условиях серная кислота извлекает более тяжелые составные части, в результате чего удельный вес остатка падает. Впервые из кавказской нефти выделен ряд индивидуальных ароматических углеводородов: псевдокумол, дурол, пзоду-рол, диэтплтолуол и другие углеводороды, в том числе и принадлежащие, невидимому, к рядам гидрпндена п нафталина. Наибольшее внимание уделено изучению узких фракций, отвечающих циклическим углеводородам, названным Мар-ковниковым нафтенами.  [36]

Подводя итоги произведенному исследованию, можно выделить фации отложений, более благоприятные для восстановления органического вещества, и противопоставить им фации, где превращение органического материала в осадках направлено в сторону окисления. В типичном виде в осадках первой группы фаций процесс характеризуется задержкой в образовании гуминовых веществ, битумная же часть органического вещества отчетливо восстанавливается. Одновременно увеличивается содержание углеводородов в битуме я эти углеводороды по своим физическим и химическим свойствам носят черты нефтяных углеводородов. Такие тенденции, намечающиеся еще в период седиментации, при сохранении необходимых условий получают дальнейшее развитие на последующих стадиях процесса. По элементарному составу более восстановленная и в этих случаях преобладающая ( бензольная) часть битума приближается к элементарному составу нефтей ( см. фиг. В окислительных условиях осадка по тем же признакам процесс превращения битумов идет в другом направлении, заведомо отклоняющемся или даже обратном от путей возможного нефтеобразования.  [37]

Он показал, что это постоянство может быть объяснено очень просто, если предположить, что каждая нефть представляет собой смесь небольшого числа гомологических рядов углеводородов, причем число индивидуальных членов каждого ряда может быть очень велико. Различие между двумя любыми нефтями заключается в вариациях содержания каждого ряда я содержания индивидуальных углеводородов, присутствующих в каждом ряду. Природа гомологических рядов, составляющих нефть, такова, что эти вариации не оказывают большого влияния на состав общей смеси. Таким образом, в результате, несмотря на некоторые различия, элементарный состав одной нефти весьма близок к элементарному составу другой нефти. Этот общий вывод имеет важное техническое значение, так как позволяет получать довольно однородные нефтяные продукты из нефтей различного состава. Вместе с тем методы переработки сырых нефтей должны быть весьма разнообразными и обеспечивать получение товарных продуктов в нужном количестве и необходимого качества. Например, небольшое содержание асфальтовых веществ не может заметно отразиться на элементарном составе всей нефти в целом, точно так же, как и увеличение содержания ароматических углеводородов в керосиновой фракции на 10 % не может заметно изменить отношение содержания углерода и водорода.  [38]

Мы знаем, что нефть под землей подвергалась в течение долгих лет действию растворов солей ( грунтовых вод) и мелкораздробленных неорганических веществ при повышенных давлениях и температурах. Так как во время образования нефти условия были анаэробные, то кислород медленно, но верно поглощался. Так как вообще посторонние атомы обладают большей кинетической активностью, чем углерод и водород, совершенно очевидно, что в материнском веществе сохранились главным образом углеводороды, так как длительное присутствие больших количеств весьма активных молекул в условиях залегания материнского вещества нефти невероятно. Элементарный состав углеводородов всегда довольно постоянен. Таким образом, изучение вопросов происхождения нефти приводит к разумному объяснению удивительного постоянства элементарного состава нефтей различных месторождений.  [39]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Влияние химического состава нефти на свойства получаемых топлив и масел. Элементарный и групповой состав нефти.

Влияние химического состава нефти на свойства получаемых топлив и масел. Элементарный и групповой состав нефти.

Влияние химического состава нефти на свойства получаемых топлив и масел. Элементарный и групповой состав нефти.

 

Природная нефть представляет собой раствор углеводородов различного состава и строения. Различают: элементарный и групповой составы нефти.

Элементный состав нефти.

Основную часть нефти и нефтепродуктов составляют углерод, водород, сера, остальное - азот, кислород и примеси.

Групповой состав нефти.

Нефть состоит из углеводородов, подразделяемых на следующие группы: парафиновые, нафтеновые, ароматические. Свойства нефтепродуктов зависят от типа и строения входящих в них углеводородов.

Парафиновые углеводороды (алканы) - углеводороды, молекула которых представляет собой сочетание углеродных и водородных атомов в виде незамкнутой цепочки. Парафиновые углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью, характеризуемой октановым числом по моторному методу 100 и выше ед.

Содержание парафиновых углеводородов в нефти зависит от месторождения.

Цепочка парафиновых может быть прямой (нормальные или н-парафиновые) и разветвленной (изомерные или изо-парафиновые).

Алкановые углеводороды имеют самую высокую теплоту сгорания, т.к. их молекула содержит максимальное число атомов водорода (Н), приходящихся на один атом углерода (С). Они нейтральны по отношению к резиновым изделиям. В целом топлива и смазочные материалы, содержащие большое количество алкановых углеводородов, отличаются высокой стабильностью.

При получении высококачественных автомобильных бензинов желательно присутствие изопарафинов, т.к. н-парафины снижают детонационную стойкость бензинов. В то же время легко окисляющиеся н-парафины обладают минимальным периодом задержки самовоспламенения, что способствуют более плавному нарастанию давления и лучшей работе дизельного двигателя. Поэтому их содержание в более тяжелых дизельных топливах предпочтительно (однако в зимних сортах содержание их ограничивают из-за плохих низко-температурных свойств).

Так как СМ, содержащие парафиновые углеводороды, имеют высокие температуры застывания, то их применение в холодное время затруднено. Поэтому для обеспечения текучести СМ при низких температурах их подвергают депарафинизации.

Нафтеновые углеводороды (цикланы) - насыщенные углеводороды, в которых смежные атомы углерода, соединяясь друг с другом одной валентной связью, образуют замкнутую (циклическую) структуру.

Циклическое строение нафтеновых углеводородов предопределяет их высокую химическую прочность, низкие температуры плавления обусловливают хорошие низкотемпературные свойства нефтепродуктов.

Нафтеновые углеводороды обладают меньшей теплотой сгорания по сравнению с парафиновыми углеводородами, но более высокой детонационной стойкостью, являются желательными компонентами в топливах для бензиновых двигателей и зимних сортах дизельных топлив.

В масляных фракциях эти углеводороды, с одной стороны, увеличивают вязкость и улучшают маслянистость, а с другой стороны, улучшают вязкостно-температурные свойства из-за наличия в них нафтеновых углеводородов с длинными боковыми цепями.

Ароматические углеводороды (арены) - углеводороды, молекулы которых содержат бензольные кольца с тремя одинарными связями, чередующимися с двойными.

Арены из-за высокой термической устойчивости являются желательными составляющими в топливах для карбюраторных двигателей, так как обладают самыми высокими октановыми числами из всех групп углеводородов. Учитывая высокую нагарообразующую способность, содержание ароматических углеводородов в бензинах ограничивают. В дизельных топливах, в следствие высокой термической стабильности ароматических углеводородов их присутствие является нежелательным. Одновременно ароматические углеводороды являются наиболее агрессивными по отношению к резиновым изделиям и имеют самую низкую теплоту сгорания.

Непредельные углеводороды (алкены) в сырой нефти и природных газах отсутствуют, они образуются в процессах переработки нефти.

В эксплуатационных условиях низкая химическая стойкость олефинов играет отрицательную роль, так как понижается стабильность нефтепродуктов. Так, бензины термического крекинга из-за окисления их олефиновой составной части осмоляются при хранении, загрязняют жиклеры карбюраторов, впускной трубопровод. Поэтому непредельные углеводороды нежелательны во всех нефтепродуктах, а из масел их удаляют путем очистки.

Сернистые соединения, встречающиеся в нефти и в нефтепродуктах, содержат в составе своих молекул двухвалентную серу. Их делят на активные и неактивные. К активным сернистым соединениям относятся: элементарная сера, сероводород и меркаптаны. Они способны корродировать металлы при нормальных условиях. К неактивным сернистым соединениям – сульфиды (производные от сероводорода). Эти соединения являются нейтральными веществами и поэтому не корродируют при нормальных условиях контактирующиеся с ними металлы.

Кислородные соединения.

Эти компоненты нефти представлены органическими и нафтеновыми кислотами, фенолами, кетонами, эфирами и др. Основная их часть сосредоточена в высококипящих фракциях, начиная с керосиновой.

Химические свойства органических кислот обусловлена наличием карбоскильной группы СООН, водород которой способен замещаться на металлы с образованием солей. Эта реакция идет в зонах контакта металлов с ТСМ (системы питания автомобиля и деталей двигателя).

Азотистые соединения. Содержатся в нефти, по сравнению с кислородными и сернистыми соединениями в значительно меньших количествах и поэтому не оказывают заметного влияния на свойства топлив и смазочных материалов.

Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 579 | Нарушение авторских прав

Особенности сгорания бензинов в двигателе. Антидетонационные свойства. | Влияние свойств и показателей топлив на образование отложений в двигателе | Коррозийные свойства. Классификация, маркировка и ассортимент бензинов | Эксплуатационные требования к качеству дизельных топлив. Показатели и свойства дизельных топлив, влияющие на подачу и смесеобразование. | Особенности сгорания дизельного топлива и оценка их воспламеняемости | Влияние свойств дизельного топлива на образование отложений в двигателе. Коррозийные свойства дизельных топлив. | Газообразные топлива - виды, марки, эксплуатационные свойства. Особенности их применения на АТ. | Общие понятия о трении и износе. Основные требования к качеству моторных масел | Вязкостные и низкотемпературные и противоизносные свойства моторных масел. | Противоокислительные, моюще-диспергирующие, защитные и коррозийные свойства моторных масел |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.055 сек.)

mybiblioteka.su

Справочник химика 21

Элементарный состав нефтей - Справочник химика 21

из "Химия нефти"

Другое свойство, тесно связанное с элементарным составом нефти,— ее удельный вес. Чем легче нефть, тем она при прочих равных условиях меньше содержит углерода в больше водорода наоборот, чем тяжелее нефть, тем она при прочих равных условиях больше содержит углерода и меньше водорода. Эта связь между элементарным составом нефти и ее удельным весом становится совершенно понятной, если обратиться хотя бы к предварительному рассмотрению ее химического состава [1—5]. [c.15] Определение элементарного состава нефти производится общими методами анализа органических соединений, а именно углерод и водород определяются сожжением по Либиху, или в калориметрической бомбе азот определяется по Дюма, сера — по Кариусу, либо иными методами, которые будут рассмотрены в гл. VIII и IX, стр. 235 и 251, наконец, кислород определяется обыкновенно по остатку, редко —- методом непосредственного определения в виде воды. [c.15] Химический состав нефти в значительной степени определяется уже ее элементарным анализом. Так как многие нефти по своему элементарному составу более чем па 99% состоят из углерода и водорода, то их главной составной частью являются, очевидно, углеводороды. Подавляющее большинство нефтяных углеводородов имеет предельный характер, чем резко ограничивается выбор тех рядов, представители которых составляют главную массу нефти очевидно, это могут быть прежде всего углеводороды ряда метана, или парафины и полиметиленовые углеводороды, или нафте-ны. Оба эти углеводородных ряда действительно широко представлены в нефти, но далеко не одинаково в количественном отношении в одних и тех же погонах. [c.15] Даже в парафинистых нефтях, в погонах ниже 50° к углеводородам ряда метана начинают присоединяться углеводороды других рядов и прежде всего простейшие нафтены, или полиметилены. Эти углеводороды имеют ненредельный состав, но по своим химическим свойствам мало отличаются от гомологов метана, т. е. имеют ясно выраженный предельный характер. Особенностью их строения является, как известно, кольчатое или циклическое расположение углеродных атомов в частице углеводорода. Простейшие нафтены состава СпНап содержат одно такое углеродное кольцо (цикл ) и называются моноциклическими. Как показывает опыт, синтетически могут быть получены мопоциклические системы с весьма разнообразным числом углеродных атомов в цикле от 3 до 15—17, а невидимому, и гораздо больше (до 40 С). Замечательно, однако, что моноциклические нафтены, обнаруженные до сих пор в нефти, принадлежат лишь к двум нафтеновым рядам, а именно к ряду циклопентана, т. е. с 5 атомами углерода в цикле, и циклогексапа, т. е. с 6 атомами углерода в основном ядре моноциклические же системы трех- или четырехчленные, а также с 7, 8 и т. д. атомами углерода в цикле до сих пор в нефти не обнаружены и, повидимому, в пей не содержатся. [c.16] Кроме нафтенов рассмотренного типа известно немало более сложных кольчатых систем предельного характера, которые по своей химической природе напоминают моноциклические нафтены. Их можно определить как би-, три- и вообще полициклические нафтены. Простейшие из них генетически связаны с общеизвестными конденсированными системами ароматического ряда (нафталин и т. п.). Все они соответственно своему циклическому строению имеют различный непредельный состав, но вместе с тем, подобно моноциклическим нафтенам,— ясно выраженный предельный характер. Примером бициклических нафтенов может служить декагидронафталин или декалин С Н],, обнаруженный в различных нефтях. Судя по составу средних и высших нефтяных погонов, весьма вероятно нахождение в нефти также многих других би- и полициклических нафтенов однако исследование этих погонов представляет, как будет показано ниже, чрезвычайные трудности и пока находится в начальной стадии. [c.16] Хотя содержание нафтенов в различных нефтях пока не поддается точному учету, тем не менее не подлежит сомнению, что нафтеновые углеводороды составляют главную массу большинства нефтей, а именно для средних и высших погонов до 60—70% их состава и больше. Особенно это относится, конечно, к нефтям слабонарафинистым и беспарафиновым но и парафинистые нефти в своих погонах с температурой кипения выше 300° состоят преимущественно из углеводородов различных нафтеновых рядов, поскольку об этом можно судить на основании их предельного характера при непредельном составе. Наиболее богаты нафтенами из нефтей СССР бакинские и эмбенские нефти, из американских нефтей — калифорнийские. [c.16] однако, один тип кислород- и серусодержащих соединений, которые занимают в составе некоторых нефтей видное место это — смолистые и асфальтовые вещества нефти. Содержание этих веществ в некоторых тяжелых нефтях достигает 10—20% а так как при этом нефти приобретают особый специфический характер, то иногда их выделяют в особую группу с,молпстых нефтей. Те из них, которые особенно богаты смолистыми и асфальтовыми веществами, представляют собою уже переходные формы от нефтей к природным асфальтам. [c.17] Этих предварительных данных о составе нефти вполне достаточно для объяснения отмеченной выше связи между удельным весом нефти и ее элементарным составом. Чем тяжелее нефть, тем больше содержится в ней высокомолекулярных углеводородов в последних же по мере увеличения молекулярного веса содерж ание углерода, естественно, возрастает, содержание же водорода уменьшается—правильность, которой подчиняются все углеводородные ряды, за иск.пючением нафтенов общей формулы С Н2п. Понятно поэтому, что чем тяжелее нефть, тем в известных, отмеченных выше пределах она богаче углеродом и беднее водородом. Некоторую роль в этой правильности может играть также присутствие в тяжелых нефтях других высокомолекулярных соединений, например нефтяных смол и асфальтов. [c.17] Прежде чем перейти к примерам, которые могут иллюстрировать приведенную классификацию нефтей, необходимо отметить следующее. Согласно применяемой в настоящее время и, как будет показано ниже, пока довольно несовершенной методике, количественное определение углеводородов различных рядов производится не сразу.во всей нефти, а в отдельных более или менее широких ее погонах. Так как наиболее точные результаты получаются при этом для погонов, выкипающих до 300°, то при определении типа нефти данные об этих погонах должны преимущественно приниматься во внимание. Условие это особенно важно в тех нередких случаях, когда тип нефти при переходе от низших ее погонов к высшим несколько изменяется, что для полной характеристики типа нефти должно быть, конечно, оговорено. [c.19] Приведем в заключение весколько примеров распределения нефтей по вышеуказанным типам, воспользовавшись для этого произведенными в ГрозНИИ анализами нефтей преимущественно месторождений СССР [61. [c.19] Как уже было указано, три основных типа нефтей встречаются сравнительно редко. Наиболее распространенным из них является нафтеновый тип, примерами которого могут служить среди нефтей СССР прежде всего эмбенские нефти (Доссор, Мах ат) сюда же можно, повидимому, причислить некоторые наши тяжелые нефти различных месторождений, например тяжелую майкопскую, калужскую, а также кирмакинскую нефть. Наконец довольно ярко выражен нафтеновый тип у некоторых бакинских нефтей например балаханской и сураханской, хотя отдельные погоны этих нефтей, низшие и средние, вследствие значительного содержания парафинов, приобретают метано-нафтеновый характер. [c.19] Нефти метанового типа в чистом виде не встречаются в СССР. Так, даже грозненская парафинистая нефть в своих погонах до 300° имеет ясно выраженный иафтено-метановый характер в погонах же ее, кипящих выше 300°, нафтены по сравнению с парафинами выходят уже на первое место (метано-нафтеновый тип). Таков же, повидимому, характер большинства других нефтей Грозненского района (см. ниже). [c.19] Что касается третьего, основного, типа нефтей, бензольного или ароматического, то единственная нефть СССР, которая более или менее подходит к нему, это — чусовская нефть (м. Чусовские Городки). Однако-значительное содержание нафтенов в отдельных погонах нефти заставляет отнести ее скорее к нафтено-бензольному типу. [c.19] Переходим к смешанным типам нефтей. Выше уже были приведены примеры некоторых смешанных типов, а именно метано-нафтеновых, наф-тено-метановых и нафтено-бензольных нефтей. Примерами бензольнонафтенового типа могут служить нефти биби-эйбатская и грозненская бес-парафиновая (верхние пласты, тяжелая) однако в своих легких погонах (до 150°) обе эти нефти носят иной характер, а именно являются метано-нафтеновыми. [c.19] Нефти метано-бензольного и бензольно-метанового типов, повидимому, в природе не встречаются. [c.19] Наконец, примером нефти, в которой все три основных углеводородных ряда представлены более или менее одинаково, может служить майкопская нефть (бензольно-метано-нафтеновый тип). [c.19] Новейшая классификация американских нефтей нредставляет несомненный интерес прежде всего уже потому, что в ней находит отражение характер как низших, так и высших нефтяных погонов. Приходится отметить, однако, известную произвольность границ удельных весов показательных фракций, а также и то обстоятельство, что обозначения отдельных классов здесь совершенно условны и отнюдь не отражают не только состава нефти, но и тех принципов, которые заложены в основу классификации. Ввиду этого новейшая классификация американских нефтей имеет, очевидно, лишь чисто служебный характер. [c.21] Всякое химически чистое, индивидуальное вещество характеризуется совокупностью физических свойств, называемых его константами. Таковы, например, удельный вес вещества, его температура кипения, температура плавления и т. д. Все эти свойства, или константы, вещества при данных, строго определенных условиях (например, при данной температуре, давлении и т, п.) всецело определяются химическим составом и строением вещества изменяется состав или строение вещества, изменяются и его константы. [c.22] Так как нефть представляет собой не химически индивидуальное вещество, а чрезвычайно сложную смесь, к тому же переменного состава, то говорить о константах нефти, как говорят, например, о константах химически чистой воды, спирта или какого-либо углеводорода, очевидно, невозможно, тем более, что состав и свойства нефти, в зависимости от условий ее хранения, улетучивания легких частей и т. п., могут весьма существенно изменяться. И тем не менее для характеристики нефти определение ряда ее физических свойств имеет весьма важное значение. При всей простоте определения таких свойств, как удельный вес, температура кипения или застывания, они дают первую, хотя и грубую характеристику нефти в отношении ее состава и товарных качеств. Определение некоторых других физических свойств нефти является важным в ином отношении они дают основания для расчета и проектировки нефтепроводов, аппаратуры для переработки данной нефти и т. п. Подробное рассмотрение различных физических свойств нефти и методов их определения могло бы составить предмет специального курса Физика нефти в последующем изложении вопросы, относящиеся к этой обширной теме, будут освещены лишь в самых общих чертах. [c.22]

Вернуться к основной статье

chem21.info


Смотрите также