Раздел 8. Нефть и газ

На ранніх етапах розвитку нафтової промисловості визначальним показником якості продуктів була густина. Залежно від густини нафти поділяють на легкі, обважнені та важкі. У легких нафтах міститься більше бензинових фракцій, відносно мало смол і сірки. З нафт цього типу виробляють мастила високої якості. Важкі нафти характеризуються високим вмістом смол. Щоб отримати з них масла, необхідно застосовувати спеціальні методи очищення – обробку вибірковими розчинниками, адсорбентами та ін. Однак важкі нафти – найкраща сировина для виробництва бітумів. Класифікація нафт за густиною приблизна, а на практиці відомі випадки, коли описані вище закономірності не підтверджувались.

Нафти можуть бути також класифіковані за вмістом в них вуглеводнів різних класів (хімічна класифікація), за вмістом сірки і якістю отримуваних нафтопродуктів (технологічна класифікація).

В основу хімічної класифікації нафт покладений груповий склад вуглеводнів фракції, яка википає при 250–300°С. Залежно від переважання у цій фракції вуглеводнів якогось одного класу (більше 50%) нафти діляться на 3 основні типи: метанові, нафтенові, ароматичні. За умови вмісту у цій фракції 25% і більше вуглеводнів інших класів нафти діляться на змішані типи.

За технологічною класифікацією нафти залежно від вмісту в них сірки діляться на 3 класи: І клас – малосірчисті нафти із вмістом в них сірки від 0 до 0,5%; ІІ клас – сірчисті нафти із вмістом сірки від 0,51 до 1,9%; ІІІ клас – високосірчисті нафти із вмістом сірки більше 1,9%.

У табл.8.3 наведено перелік нафт, унікальних за фізико-хімічним складом.

Підвищений інтерес до нафти як сировини органічного синтезу потягнув за собою більш глибоке вивчення її складу і властивостей, а також удосконалення існуючих і створення нових прийомів переробки нафти. Цими проблемами займались такі видатні вчені, як О.М. Бутлеров, Д.І. Менделєєв, В.В. Марковніков, Ф.Ф. Бельштейн, А.А. Курбатов, М.І. Коновалов, І.М. Губкін, Л.Г. Гурвич, М.Д. Зелінський, С.С. Намьоткін.

Неможливо уявити собі розвиток як хімії і фізики нафти, так і нафтової промисловості без наукового і практичного вкладу Д.І.Менделєєва. Він висунув оригінальну гіпотезу неорганічного утворення нафти, запропонував безперервну дробну перегонку нафти, яка використовується і донині, розробив методи обробки і визначення окремих частин нафти, підняв її роль як сировини для органічного синтезу. За його ініціативою для транспортування нафти річками і морями були застосовані нафтоналивні судна (танкери).

У США систематичні дослідження складу нафти були розпочаті ще у 1928 р. за програмою 6-го проекту Американського нафтового інституту (Р.Вешборн, Ф.Россіні, Б.Мейр). Великий вклад у науку про нафту внесли такі закордонні вчені, як Уотерман і Флюгтер із співробітниками, Ван Несс, Ван Вестен, Т.Ф. Єн, Г. Абрагам, Ф. Айзингер, М.А. Бестужев та ін.

Таблиця 8.3. Перелік нафт, унікальних за физико/хімічним складом

Сучасний період досліджень складу нафти характеризується широким використанням з цією метою інструментальних методів фізико-математичного аналізу. За останні роки стали відомі всі індивідуальні вуглеводні, що входять до складу бензинових фракцій нафти. Значно розширені відомості про хімічну будову вуглеводнів та гетероорганічних сполук у середніх і важких дистилятних фракціях. Є значні успіхи у вивченні будови речовин, які входять у залишкові фракції нафти, у тому числі смолисто-асфальтенові.

Найбільш актуальною проблемою в галузі хімії нафти залишається вивчення її хімічного складу, особливо важкої частини, оскільки без цього неможливе подальше поглиблення процесів переробки нафти і підвищення їх ефективності.