чем различаются важнейшие нефтепродукты по химическому составу
Назовите важнейшие нефтепродукты и укажите области их применения. Чем различаются важнейшие нефтепродукты по химическому составу?
Обсуждение вопроса:
1) Бензин состоит из смеси изомеров углеводородов от пентана С₅Н₁₂ до доде-кана С₁₂Н₂₆. Бензин применяют как топливо для автомобильных двигателей.
2) Лигроин содержит углеводороды от октана C₈H₁₈ до тетрадекана С₁₄Н₃₀ и также применяется как горючее для двигателей.
3) Керосин состоит из углеводородов от додекана С₁₂Н₂₆ до гексадекана С₁₆Н₃₄ и применяется как горючее для реактивных двигателей.
4) Газойль состоит из углеводородов от пентадекана C₁₅H₃₂ до эйкозана С₂₀Н₄₂ и применяется как дизельное топливо.
— газолин состоит преимущественно из пентана C₅H₁₂ и гексана C₆H₁₄, используется в качестве растворителя;
— бензин состоит преимущественно из гептана C₇H₁₂ и октана C₈H₁₈, применяется в качестве автомобильного или авиационного топлива;
— лигроин состоит из углеводородов от C₈H₁₈ до С₁₄Н₃₀, используют для получения более легких углеводородов (подвергают крекингу), а также используется как растворитель;
— керосин состоит из углеводородов от С₁₂Н₂₆ до C₁₈H₃₈, используется в качестве горючего для тракторов, самолётов и ракет;
— газойль углеводороды с температурой кипения свыше 275°C, используется для получения дизельного топлива;
— мазут (остаток перегонки нефти) содержит углеводороды с большим числом атомов углерода, используется для последющего разделения на соляровые масла (ДТ и смазочные масла) и вазелин (основа косметических средств);
— гудрон (остаток перегонки мазута), широко применяют в дорожном строительстве.
Описание и добыча важнейших нефтепродуктов
Нефть-сырец – это смесь многих химических веществ. В её состав входят сотни компонентов, основными из которых являются различные углеводороды – арены, алканы и циклоалканы. Содержание алканов в разных видах нефти может колебаться в пределах от 50-ти до 70-ти процентов. Содержание циклоалканов (в основном – монициклических) варьируется от 30-ти до 60-ти процентов.
Чаще всего обнаруживаются циклопентаны и циклогексаны. Непредельных углеводородов в сырой нефти нет. Концентрация аренов в ней – гораздо меньше, по сравнению с перечисленными компонентами. Легкокипящие нефтяные фракций характеризуются высоким содержанием бензола и его производных. Состав нефтепродуктов определяется исходными характеристиками сырья.
Классификация нефтей основана на повышенном содержании в её составе каких-либо видов углеводородов (одного или сразу нескольких), причем это содержание должно быть не меньше 50-ти процентов от общей массы сырца.
Согласно такой классификации, нефть бывает:
Кроме углеводородов, в состав нефти и нефтепродуктов входят:
Все перечисленные химические вещества – это нежелательные примеси в сырой нефти.
Например, сернистые соединения вызывают коррозию используемой аппаратуры и не только крайне вредны при нефтепереработке, но и делают небезопасным дальнейшее использование полученных нефтепродуктов.
По уровню концентрации серы, разделяют следующие виды нефти:
№ | Полезная информация |
---|---|
1 | малосернистую ( серы – от 0,1 до 0,5 процента) |
2 | сернистую (2,5 – 3 процента) |
3 | высокосернистые (до 5 процентов) |
Главная минеральная примесь в нефте-сырце – это вода, которая присутствует в двух видах.
Первый – это легко отделяемая при отстаивании, второй – стойкие эмульсии. В самой воде содержатся растворенные минеральные соли, такие, как NaCl, MgCl2, CaCl2.
Сотыми и тысячными долями процента в сырой нефти представлена зола. Механическими примесями являются глина и твердые частицы.
Нефть и нефтепродукты, которые из нее получают
В процессе переработки из нефти получают многие важнейшие нефтепродукты.
Нефтепродукты и их применение
Жидкое топливо бывает моторным (применяется в различных двигателях) и котельным (мазуты). Эти нефтепродукты играют самую важную роль в народном хозяйстве.
Газообразному топливо – это разного рода сжиженные топливные газы углеводородной группы, в основном – смеси на основе бутана и пропана. Их области применения – бытовые нужды и в качестве топлива для газовых двигателей.
Смазочные масла предназначены для жидкостной смазки, уменьшающей трение и, как следствие, износ деталей, в машинах и механизмах разного типа.
В зависимости от сферы применения их разделяют на:
Нефтепродукты, виды нефтепродуктов, их производство и применение
Нефтепродукты, виды нефтепродуктов, производство и применение нефтепродуктов.
Нефтепродукты:
К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё и пр.
Отработанные нефтепродукты – отработанные масла, промывочные нефтяные жидкости, а также смеси нефти и нефтепродуктов, образующиеся при зачистке средств хранения, транспортирования, извлекаемые из нефтесодержащих вод.
Топлива:
Жидкое нефтяное топливо (liquid oil fuel) – жидкий нефтепродукт, удовлетворяющий энергетические потребности путем превращения химической энергии углеводородов в тепловую.
Бензин (gasoline) – жидкое нефтяное топливо для использования в поршневых двигателях с искровым зажиганием.
Автомобильный бензин (автобензин, automotive gasoline) – бензин для применения в двигателях наземной техники.
Авиационный керосин (авиакеросин, aviation turbine fuel) – жидкое нефтяное топливо для применения в авиационных газотурбинных двигателях.
Дизельное топливо (дизтопливо, diesel fuel) – жидкое нефтяное топливо для использования в двигателях с воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия.
Мазут (fuel oil) – жидкое нефтяное топливо для использования в топочных агрегатах или устройствах.
Флотский мазут (marine fuel oil) – мазут для применения в судовых паровых установках и двигателях с воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия.
Топочный мазут (furnace fuel oil) – мазут для применения в стационарных и передвижных тепловых установках.
Осветительный керосин (kerosine) – жидкое нефтяное топливо для применения в бытовых осветительных и нагревательных устройствах.
Технические масла:
Техническое масло – жидкий нефтепродукт или синтетический продукт, смазывающий трущиеся поверхности, применяемый для консервации изделий в качестве электроизоляционного материала и для технологических нужд.
Отработанное масло (used oil) – техническое масло, проработавшее срок или утратившее в процессе эксплуатации качество, установленное в нормативно-технической документации, и слитое из рабочей системы.
Регененированное масло (recovered oil) – техническое масло, получаемое очисткой отработанного масла физическим, химическим и физико-химическими методами, с эксплуатационными свойствами, восстановленными до требований нормативно-технической документации.
Нефтяное смазочное масло (lubricating oil) – техническое масло для предупреждения или уменьшения износа трущихся поверхностей и уменьшения потерь на трение скольжения.
Моторное масло (engine oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Трансмиссионное масло (gear oil) – нефтяное смазочное масло для механических трансмиссией.
Турбинное масло (turbine oil) – нефтяное смазочное масло для турбин.
Цилиндровое масло (cylinder oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых паровых машин.
Индустриальное масло (industrial oil) – нефтяное смазочное масло для станков и механизмов промышленного оборудования.
Приборное масло (instrument oil) – нефтяное смазочное масло для приборов и точных механизмов.
Компрессорное масло (compressor oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых и ротационных компрессоров.
Холодильное масло (refrigerator oil) – нефтяное смазочное масло для холодильных машин.
Изоляционное масло (insulating oil) – техническое масло для электроизоляции.
Консервационное масло (corrosion prevention oil) – средство временной противокоррозионной защиты на основе минерального или синтетического масла.
Смазки:
Мыльная смазка (смазка с мыльным загустителем, soap grease) – пластичная смазка, в которой в качестве загустителя использованы соли высших жирных кислот.
Неорганическая смазка (смазка с неорганическим загустителем, inorganic grease) – пластичная смазка, в которой в качестве загустителя использовано неорганическое вещество.
Углеводородная смазка (petrolatum) – пластичная смазка, в которой в качестве загустителя использованы твердые углеводороды.
Антифрикционная смазка (antifriction grease) – пластичная смазка для уменьшения потерь на трение скольжения.
Консервационная смазка (corrosion prevention grease) – средство временной противокоррозионной защиты на основе пластичной смазки.
Уплотнительная смазка (seal grease) – пластичная смазка для герметизации уплотнений, разъемных и подвижных соединений.
Технические жидкости:
Техническая жидкость – нефтяная или синтетическая жидкость для использования в качестве рабочего тела, хладагента, растворителя
Амортизаторная жидкость (damping fluid) – техническая жидкость для гашения механических колебаний путем поглощения кинетической энергии движущихся масс.
Антиобледенительная жидкость (de-icing fluid) – техническая жидкость для предотвращения обледенения поверхности изделий.
Антифриз (antifreeze) – низкозастывающая техническая жидкость для поглощения и отвода тепла.
Гидравлическая жидкость (hydraulic fluid) – техническая жидкость для гидроприводов сервомеханизмов, гидропередач.
Разделительная жидкость (parting fluid) – техническая жидкость для предотвращения прямого контакта конструкционных элементов с агрессивными средами.
Тормозная жидкость (brake fluid) – техническая жидкость для гидросистем тормозов.
Технологические составы:
Технологическое масло (metal working fluids) – жидкий технологический состав для использования при обработке материалов давлением, термообработке, при переработке сырья.
Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ, cutting fluid) – жидкий технологический состав для смазки и охлаждения при обработке материалов резанием.
Твердое смазочное покрытие (ТСП, lubricant solid film) – жидкий технологический состав из порошкообразного смазочного материала, связующего и растворителя для получения твердого смазочного покрытия.
Прочие твердые углеводороды:
Парафин (paraffine wax) – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения.
Церезин (microcrystalline wax) – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов преимущественно изостроения.
Нефтебитум (petroleum bitumen) – смесь высокомолекулярных, жидких или твердых углеводородов и смолисто-асфальтовых веществ.
Производство нефтепродуктов:
Производство нефтепродуктов – это совокупность технологических операций, технологического оборудования, а также систем обеспечения их функционирования (технического обслуживания и ремонта, метрологического обеспечения и т.п.), предназначенных для изготовления нефтепродуктов, соответствующих требованиям стандартов или технических условий, любыми способами, в том числе смешением двух или более марок нефтепродуктов.
Источник: ГОСТ 26098-84 “Нефтепродукты. Термины и определения”
Понятие нефти и классификация нефтепродуктов
Ассортимент нефтеперерабатывающей промышленности насчитывает более 500 наименований газообразных, жидких и твердых нефтепродуктов в зависимости от их назначения (рис.).
Рис. Классификация нефтепродуктов по назначению
Основную группу нефтепродуктов представляют различные виды топлива. Моторное топливо, применяемое в двигателях внутреннего сгорания, составляет около 60 % объема всех нефтепродуктов. Моторное топливо — это светлые нефтепродукты, применяемые для сжигания в двигателях. В зависимости от типа двигателя используется топливо карбюраторное (бензин различных марок и сортов), дизельное или реактивное. Для эксплуатации транспортных и стационарных тепловых установок, а также промышленных печей используют котельное топливо. К нему относят мазут различных марок, сланцевое масло, топливо печное бытовое. Все нефтяное топливо, кроме котельного, подвергается очистке.
Вторую по объему производства ассортиментную группу нефтепродуктов составляют нефтяные масла. Смазочные масла применяются для уменьшения силы трения и снижения износа трущихся поверхностей узлов механизмов и машин. Несмазочные материалы выполняют функцию антикоррозионных средств.
Углеродные и вяжущие материалы составляют третью группу товарных нефтепродуктов. Их получают вакуумной перегонкой и окислением остатков перегонки нефти. Применяют их в строительно-дорожных работах как кровельно-изоляционный материал и для специальных целей.
Нефтехимическое сырье, так называемые твердые углеводороды, получают разделением и очисткой продуктов, выделяемых при депарафинизации — удалении парафина из нефтяных фракций. К ним относятся парафин, церезин и др. Товарными нефтепродуктами этой группы являются также растворители.
Классификация нефтепродуктов
Продукты нефтепереработки классифицируются по целому ряду различных параметров. Очевидно, их можно разделить, например, по агрегатному состоянию на:
Кроме этого, выделяют несколько классов по степени опасности веществ в зависимости от температуры вспышки:
Однако самая распространенная классификация нефтепродуктов — это их разделение в зависимости от области применения:
Основную долю получаемых из нефтяного сырья продуктов переработки составляют различные виды топлива. Так, на моторное топливо приходится порядка 60% от всего объема производства нефтепродуктов.
Следующая по значимости группа нефтепродуктов – нефтяные масла. Помимо прямого назначения горюче-смазочные нефтяные материалы, входящие в данную группу могут использоваться в качестве антикоррозионных и теплоотводящих составов, например, для заливки трансформаторов.
Довольно обширный класс нефтепродуктов представляют углеродные и вяжущие материалы. Яркий представитель данной группы – битум, в огромном количестве используемый в составе асфальта для дорожных покрытий и в строительстве.
Стоит отметить, что некоторые нефтепродукты выступают не как готовые к использованию вещества, а в качестве сырья для дальнейшего нефтехимического синтеза. В основном это получаемые в процессе нефтепереработки газы. Сюда также можно отнести некоторые ароматические соединения – бензол, толуол, парафин и пр.
Определения
Нефть-это жидкий горючий минерал, относящийся к каустобиолитам. По составу нефть представляет собой сложную смесь жидких углеводородов и сернистых, кислородных и азотистых органических соединений, в которой также растворены твердые углеводороды и смолистые вещества. Кроме того, в нефти часто растворены и газообразные предельные углеводороды.
По внешнему виду нефть — маслянистая, чаще всего темная, жидкость, флуоресцирующая на свету. Цвет ее зависит от содержания и строения смолистых веществ. Встречаются иногда красные, бурые и даже почти бесцветные нефти. Нефть легче воды. Взаимная растворимость нефти и воды ничтожна, однако при интенсивном перемешивании образуются иногда очень стойкие нефтяные эмульсии.
Hафтиды — углеводородные газы, нефть и ее естественные производные (озокерит, асфальт и т. п.) — относятся к числу горючих ископаемых (каустобиолитов). Нефть в недрах земли обычно сопровождается газами и водой и залегает в так называемых коллекторах — горных породах, обладающих способностью вмещать флюиды (нефть, газ и воду). Как правило, это осадочные породы — пески, алевриты, песчаники, алевролиты, некоторые глины, известняки, доломиты и т. п., характеризующиеся определенной емкостью (пористостью) и проницаемостью. Породы-коллекторы перекрываются породами-флюидоупорами (покрышками) — глинами, гипсами, некоторыми разновидностями карбонатных пород и другими, в результате чего образуются естественные вместилища для нефти, газа и воды, называемые природными резервуарами. В резервуарах флюиды могут перемещаться, причем нефть и газ стремятся занять верхнее положение, оттеснив воду.
В свете современных представлений нефть состоит из низко- и высокомолекулярных углеводородных и неуглеводородных компонентов. Это дисперсная система, характеризующаяся сложной внутренней организацией, способной изменяться под воздействием внешних факторов.
Производство нефтепродуктов
В зависимости от типа продукта его производство может включать несколько стадий. Однако основной этап для всех видов – разделение нефти на фракции (или перегонка нефти) в ректификационной колонне. Далее выделенные фракции подвергаются дальнейшей переработке, а полученные вещества — очистке и, возможно, смешению (компаундированию) для получения удовлетворяющих спецификации товарных нефтепродуктов.
Более подробно технологии получения тех или иных нефтепродуктов рассмотрены в соответствующих статьях.
Подходы к классификации нефти:
Нефть – это горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью низко- и высокомолекулярных углеводородных и неуглеводородных компонентов. Количественный и качественный состав указанных компонентов существенным образом влияет на ее свойства, на качество полученных нефтепродуктов, а также определяет направление переработки нефти.
Поэтому принято разделение нефтяного сырья на классы, типы, группы и виды. Существуют научная, технологическая (согласно ГОСТ России Р 51858–2002) и техническая классификация нефти.
Научная классификация, отражающая химический состав нефти:
Данная научная классификация, предполагающая разделение нефтей по содержанию в их составе тех или иных классов углеводородов, предложена Грозненским нефтяным научно-исследовательским институтом (ГрозНИИ). В ее основе лежит выделение в составе нефти одного или нескольких классов углеводородов, составляющих преимущество.
Парафиновые нефти характеризуются тем, что все фракции содержат значительное количество алканов: бензиновые фракции – более 50 %, а масляные фракции – 20 % и более. Количество смолисто-асфальтеновых соединений в них крайне мало.
Парафино-нафтеновые нефти в своем составе наряду с алканами в заметных количествах имеют еще и значительное количество циклоалканов (нафтенов). Содержание аренов невелико. Количество смолисто-асфальтеновых соединений в них крайне мало (также как и в парафиновых нефтях).
Для нафтеновых нефтей характерно высокое (до 60 % и более) содержание циклоалканов (нафтенов) во всех фракциях. Содержание алканов в этих нефтях мало. Смолы и асфальтены имеются в ограниченном количестве.
Парафино-нафтено-ароматические нефти отличаются приблизительно одинаковым содержанием алканов, нафтенов и ароматических углеводородов (аренов). Количество твёрдого парафина не превышает 1-1,5 %. Количество смолисто-асфальтеновых веществ достигает 10 %.
Нафтено-ароматические нефти характеризуются преимущественным содержанием циклоалканов (нафтенов) и аренов (ароматических углеводородов), в особенности в тяжелых фракциях. Алканы имеются только в легких фракциях, причем в небольшом количестве. Содержание твердого парафина не превышает 0,3 %, а смол и асфальтенов содержится 15-20 %.
Ароматические нефти характеризуются высоким содержанием во всех фракциях аренов (ароматических углеводородов).
Геохимические и генетические классификации
Хроматограммы нефтей различных геохимических типов
Геохимические и генетические классификации делят нефти, основываясь на их геолого-геохимической истории и теории нефтеобразования. Однако разработку подобных классификаций затрудняет тот факт, что до сих пор точно не известно, что именно оказывает наибольшее влияние на процесс нефтеобразования. Поэтому при подразделении нефтей по этому принципу, авторы опираются на какие-либо конкретные наиболее достоверные факторы, не учитывая другие, что является значительным недостатком.
В 1948 году была разработана генетическая классификация А.Ф. Добрянского, основанная на представлениях о составе нефти как о функции её превращения. Ввиду того, что основным направлением превращения нефти является её метанизация, классификация подразделяла нефть по содержанию в ней метановых углеводородов, причем она не затрагивала фактический состав нефти, а опиралась только на принципы превращения, а также не учитывала присутствие гетероатомных соединений. Поэтому широкое применение данная классификация не нашла.
В 1958 году А.А. Карцевым было предложено разделение нефтей на два класса: палеотипные нефти и кайнотипные. К первым относились нефти, в составе дистиллятов которых было > 30 % парафинов, а у бензинов — > 50 %. Ко вторым относились нефти, в составе дистиллятов и бензинов которых было 30 % и 50 % парафинов соответственно. Данное разделение описывало только общие черты геохимической истории нефтей, поэтому такая классификация была недостаточной. В 1960 году Карцевым была сформирована эволюционная геохимическая классификация, основанная на связи состава нефтей с геолого-геохимическими условиями катагенных превращений (возрастом и глубиной залегания, геотектонической обстановкой). Было выделено восемь классов нефтей, в каждом из которых были подклассы нефтей «чистой линии», окисленных, осерненных и нефтей — продуктов физической дифференциации. Однако, первичные факторы состава нефтей, которые связаны с неоднородностью нефтеобразующих веществ, в классификации не учитывались. Это повлияло на неполную обоснованность систематизации, что объясняло отсутствие её применения.
Наиболее корректной и законченной является геохимическая классификация А.А. Петрова, основанная на содержании в нефти реликтовых углеводородов. Были введены следующие критерии:
где i — сумма высот пиков пристана и фитана по хроматограмме нефти; Р — сумма высот пиков н-гептадекана и н-октадекана по той же хроматограмме, Nf — циклоалкановый фон хроматограммы («горб» неразделенных углеводородов, на котором проявляются пики i и P). Данная классификация подразделяет нефть на четыре типа по значениям этих критериев (в скобках — наиболее предпочтительные значения):
(0,2—1)
(3—10)
(6—15)
(5—50)
(5—10)
(0,5—4)
(0,5—8)
Классификация нефти
Нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, называется товарной нефтью. Согласно ГОСТ Р51858-2002 товарную нефть подразделяют на классы, типы, группы, виды по физико-химическим свойствам, степени подготовки, содержанию сероводорода и легких меркаптанов.
В зависимости от массовой доли серы нефть подразделяют на классы:
По плотности, выходу фракций и массовой доле парафина нефть подразделяют на 5 типов: 0 — особо легкая, 1 — легкая, 2 — средняя, 3 — тяжелая, 4 — битуминозная.
По степени подготовки к транспортировке и переработке нефти делятся на 3 группы: группа 1, группа 2, группа 3.
В зависимости от содержания сероводорода и легких меркаптанов нефть подразделяют на виды: вид 1, вид 2, вид 3.
Условное обозначение нефти состоит из четырех цифр, соответствующих обозначениям класса, тина, группы и вида нефти. При поставке нефти на экспорт к обозначению типа добавляется индекс ”э”.
Классификация нефти по выходу светлых фракций до 350 °С:
По выходу светлых фракций до 350 °С нефть делят на три типа:
Тип нефти | Выход светлых фракций, % |
Т1 | не менее 45 |
Т2 | от 30,0 до 44,9 |
Т3 | менее 30 |
* Данная классификация является технической.
карта сайта
1 новая международная классификация запасов и ресурсов разливов залежей месторождений нефти и газа и нефтепродуктов по содержанию 2016
химическая товарная российская техническая технологическая классификация нефти по сере по составу по содержанию серы по парафину по гост 51858 по петрову реферат таблица
классификация природных нефтей по плотности по вязкости
принципы виды классификации нефтей
comments powered by HyperComments
Маркерные сорта нефти
Сорта нефти — это разделение нефти, которая добывается на разных месторождениях, по составу, качеству и однородности, однако для упрощения экспорта также нефть подразделяют на лёгкие и тяжёлые сорта. В России основными маркерными сортами нефти являются Urals, Siberian Light и ESPO. В Великобритании — Brent, в США — WTI (Light Sweet), в ОАЭ — Dubai Crude. Стандартом для цен является нефть сортов WTI (в западном полушарии) и Brent (в Европе и странах ОПЕК). Dubai Crude используется в качестве базы для определения стоимости экспортных поставок нефти из Персидского залива в АТР.
Характеристики/Сорт | Brent | WTI | Dubai Crude | Urals | Siberian Light | ESPO |
---|---|---|---|---|---|---|
Плотность | 38 °API | 40 °API | 30 °API | 31 °API | 36,5 °API | 34,8 °API |
Сернистость | 0,37 % | 0,24 % | 2,13 % | 1,3 % | 0,57 % | 0,6 % |
Литература
Классификация нефти по содержанию парафиновых углеводородов:
По содержанию парафиновых углеводородов нефть подразделяют на 3 вида:
Вид нефти | Наименование | Количество парафиновых углеводородов, % |
П1 | Малопарафинистая | не более 1,5 |
П2 | Парафинистая | от 1,5 до 6 |
П3 | Высокопарафинистая | более 6 |
* Данная классификация является технической.