Книга 1. От огня и воды к электричеству
8.2.2. Классификация нефтей
На ранних этапах развития нефтяной промышленности определяющим показателем качества продуктов была плотность. В зависимости от плотности нефти подразделяют на легкие, утяжеленные и тяжелые. В легких нефтях содержится больше бензиновых фракций, относительно мало смол и серы. Из нефтей этого типа вырабатывают смазочные масла высокого качества. Тяжелые нефти характеризуются высоким содержанием смол. Чтобы получить из них масла, необходимо применять специальные методы очистки – обработку избирательными растворителями, адсорбентами и т. п. Однако тяжелые нефти – наилучшее сырье для производства битумов. Классификация нефтей по плотности приблизительна, а на практике известны случаи, когда описанные выше закономерности не подтверждались.
Нефти могут быть также классифицированы по содержанию в них углеводородов разных классов (химическая классификация), по содержанию серы и качеству получаемых нефтепродуктов (технологическая классификация).
В основу химической классификации нефтей положен групповой состав углеводородов фракции, которая выкипает при 250–300°С. В зависимости от преобладания в этой фрак
ции углеводородов какого-нибудь одного класса (выше 50%) нефти делятся на 3 основные типа: метановые, нафтеновые и ароматические. При содержании в этой фракции 25% и больше углеводородов других классов нефти делятся на смешанные типы.
По технологической классификации нефти в зависимости от содержания в них серы делятся на 3 класса: I класс – малосернистые нефти с содержанием серы от 0 до 0,5%; II класс – сернистые нефти с содержанием серы от 0,51 до 1,9%; III класс – высокосернистые нефти с содержанием серы более 1,9%.
В табл. 8.3 приведен перечень нефтей, уникальных по физико-химическому составу.
Повышенный интерес к нефти как сырью органического синтеза повлек за собой более глубокое изучение ее состава и свойств, а также совершенствование существующих и создание новых приемов переработки нефти. Этими проблемами занимались такие видные ученые, как А.М. Бутлеров, Д.И. Менделеев, В.В. Марковников, Ф.Ф. Бельштейн, А.А. Курбатов, М. И. Коновалов, И.М. Губкин, Л.Г. Гурвич, Н.Д. Зелинский, С.С. Наметкин.
Немыслимо представить себе развитие как химии и физики нефти, так и нефтяной промышленности без научного и практического вклада Д. И. Менделеева. Он выдвинул оригинальную гипотезу неорганического образования нефти, предложил непрерывную дробную перегонку нефти, которая используется и поныне, разработал методы обработки и определения отдельных частей нефти, поднял ее роль как сырья для органического синтеза. По его инициативе для транспортировки нефти по рекам и морям были применены нефтеналивные суда (танкеры).
Таблица 8. Перечень нефтей, уникальных по физико3химическому составу
Нефть |
Призна к уникальности |
Мангышлакская |
Высоко е содержани е парафина, малосернистая |
Азербайджанска я (суш аи море) |
Т яжела я малосернистая |
Ярекская |
Т яжелая , шахтно й добычи |
Т роицко-Анастасьевска я I V горизонта |
Низка я температур а застывания |
Жанажол-Кенкиякская |
Повышенно е содержани е сероводорода |
Т енгизская |
Наличи е сероводород аи меркоптана, большо е количеств о светлы х фракций |
Калифорнийская |
Повышенно е содержани е связанного кислород аи азота |
В США систематические исследования состава нефти были начаты еще в 1928 г. по программе 6-го проекта Американского нефтяного института (Р. Вешборн, Ф.Россини, Б. Мейр). Большой вклад в науку о нефти внесли такие зарубежные ученые, как Уотерман и Флюгтер с сотрудниками, Ван Несс, Ван Вестен, Т. Ф. Ен, Г. Абрагам, Ф. Айзингер, М.А. Бестужев и др.
Современный период исследований состава нефти характеризуется широким использованием в этих целях инструментальных методов физико-химического анализа. За последние годы стали известны все индивидуальные углеводороды, входящие в состав бензиновых фракций нефти. Значительно расширены сведения о химическом строении углеводородов и гетероорганических соединений в средних и тяжелых дистиллятных фракциях. Имеются значительные успехи в изучении строения веществ, входящих в остаточные фракции нефти, в том числе смолисто-асфальтеновых.
Наиболее актуальной проблемой в области химии нефти остается изучение ее химического состава, особенно тяжелой части, так как без этого невозможно дальнейшее углубление процессов переработки нефти и повышение их эффективности.
8.2.1. Химический состав и физические свойства нефти
8.2.3. Химический состав и физические свойства газа