Нефть и нефтепродукты Вопросы Нефть Происхождение нефти

Нефть и нефтепродукты

Вопросы: Нефть. Происхождение нефти, основные месторождения в России и за рубежом. Химический состав нефти, ее классификация, основные физико химические свойства. Нефтепродукты. Способы переработки нефти прямая перегонка, крекинг, экстракция, реформинг. Классификация нефтепродуктов. Нефтяные топлива. Карбюраторное топливо (бензин). Получение, со став, марки, основные свойства. Реактивное, дизельное, газотурбинное, печное, котельное топливо, сжиженные газы. Особенности состава, полу чение, основные марки, свойства. Нефтяные масла. Смазочные и специальные масла. Особенности со става, получение, основные марки, свойства. Парафины, церезины, озокериты. Особенности состава, получение, свойства, применение. Ароматические углеводороды. Растворители, бензол, толуол, ксилол, основные свойства, применение. Битумы и пластические смазки. Основные свойства, применение. Экспертиза и испытания при осуществлении таможенного контроля нефти и нефтепродуктов.

В глубокой древности было известно существовании нефти. Еще древние греческие летописцы Геродот и Плиний это горючее вещество, использовавшееся как цемент, называли «нафта» . За 6 4 тысяч лет до нашей эры на берегу реки Евфрат (Ирак) велась добыча нефти. Во время путешествия Колумба в Америку было описано озеро на острове Тринидад, в котором жители собирали асфальт, а из него готовили цемент. В Северной Америке примитивная добыча нефти велась с XVII века. В России в начала XVIII века Петр 1 приказал добывать нефть на Апшеронском полуострове (Азербайджан). Однако намерение Петра 1 не было осуществлено. Только после Бакинского ханства к России, началась кустарная разработка нефтяных источников. Нефть была довольно дорогим товаром. К примеру, в торговой книге, составленной в Москве в 1575 1610 гг. , указано, что ведро нефти стоило 3 4 раза дороже, чем ведро вина.

Основной поставщик нефти на мировой рынок — страны Ближнего и Среднего Востока. Они располагают 66 % мировых запасов нефти, Северная Америка — 4 %, Россия — 8 10 %. Отсутствуют месторождения нефти в Японии, Германия, Франции и многих других развитых странах.

Соединения сырой нефти – это сложные вещества, состоящие из пяти элементов – C, H, S, O и N. 82– 87% углерода, 11– 15% водорода, 2, 5– 3% серы, 0, 1– 2% кислорода 0, 01– 3% азота. Углеводороды – основные компоненты нефти и природного газа. Простейший из них – метан CH 4 – является основным компонентом природного газа.

Классификация нефти: Генетическая классификация (типы по соотношению остатков высших и низших растений в их составе) гумитосапропелитовые Сапропелитогумитовые Типы подразделяются далее на классы и группы по степени преобразования компонентов в анаэробной среде. Принятая в России технологическая классификация делит их на три класса: • по содержанию серы (IТ 2>Т 3), • четыре группы по потенциальному содержанию базовых масел (М 1>М 2>М 3>М 4), • две подгруппы по индексу вязкости (И 1>И 2) • три вида по содержанию твердого парафина (П 1<П 2<П 3). Нефть характеризуется шифром и имеет обозначения: класс, тип, группа, подгруппа и вид.

Эксплуатационные свойства нефтепродуктов: • испаряемость, • воспламеняемость, • склонность нефтепродукта к отложениям • токсичность Физико-химические свойства нефтепродуктов: • летучесть , • детонационная стойкость, • термостойкость, • коррозионное свойство, • детергентность Показатели качества нефтепродукта: • Температура застывания • Температура вспышки • Температура самовоспламенения • Температура воспламенения • Октановое число • Цетановое число • Термоокисляемость • Коксуемость • Зольность • Динамическая вязкость • Кинематическая вязкость • Температура каплепадения

2. Нефтепродукты. Способы переработки нефти Нефтепроду кты — смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др. ), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё. Нефтепродукты получаются в результате химического процесса — перегонки нефти, от которой при разных температурах отделяются вещества (отгоны) в парообразном состоянии.

Способы переработки нефти: Прямая перегонка представляет собой процесс разделения ее на отдельные фракции, отличающиеся между собой в первую очередь температурой кипения. Крекинг. В процессе крекинга крупные молекулы высококипящих фракций сырой нефти расщепляются на меньшие молекулы, из которых состоят низкокипящие фракции Риформинг. В отличие от процессов крекинга, которые заключаются в расщеплении более крупных молекул на менее крупные, процессы риформинга приводят к изменению структуры молекул или к их объединению в более крупные молекулы.

Фракции, получаемые при перегонке нефти Фракция Содержание, % Газ 2 1 – 4 0 – 20 Топливо Петролейный эфир 2 5 – 7 20 – 100 Растворитель Бензин 32 5 – 12 30 – 200 Моторное топливо Керосин 18 12 – 18 175 – 300 Дизельное и реактивное топливо Газойль (соляровое масло) 20 14 – 25 200 – 400 Используется в дизельных двигателях Смазочные масла 20 – 35 350 – 500 Смазка Парафин 25 – 40 Битум (асфальт) 25 Число атомов Интервал температур углерода в кипения, 0 С молекуле >35 Применение Твердая часть, Изоляционный материал в электротехнике выделяемая из масел >500 Покрытие дорог и кровли зданий

Классификация нефтепродуктов

3. Нефтяные топлива Группа топлива Подгруппа топлива Обозначение марки топлива Бензин Авиационный Автомобильный Б А Газотурбинное Реактивное Для судовых и стационарных энергетических установок (судовое) Дизельное Для быстроходных двигателей (дистиллятное) Для среднеоборотных и малооборотных двигателей (смесевое) Р Г Д ДТ Мазут Флотский Топочный Мартеновский Ф М МП Бытовое Печное Керосин П К

4. Нефтяные масла Масла нефтяные — смеси высокомолекулярных углеводородов, получаемые из нефти и применяемые в основном в качестве смазочных материалов. Нефтяные масла используются также как гидравлические и смазочно охлаждающие жидкости, электроизоляционные среды, поверхностно активные вещества, смягчители, компоненты пластичных смазок, лекарственных препаратов и др. Существует две основные системы классификации нефтяные масла: по способу их производства по областям применения. По способу производства нефтяные масла делят на дистиллятные, получаемые вакуумной перегонкой мазутов; остаточные, получаемые из деасфальтизированных масляных гудронов, и компаундированные — подобранные по вязкости и другим показателям смеси дистиллятных и остаточных масел.

Для каждого вида масел разработан и строго нормируется стандартами перечень физико химических свойств, зависящий от условий использования. Существует ряд характеристик, относящихся практически ко всем нефтяным маслам. Это прежде всего вязкость (или внутреннее трение), измеряемая обычно при температурах 50 и 100°С. Для масел, используемых в арктических условиях ( «северные масла» ), вязкость определяется также и при отрицательных температурах, 40°С и ниже; важным показателем для них является так называемый индекс вязкости, характеризующий температурную зависимость вязкости. Температура застывания нефтяных масел может быть от 17°С у тяжёлых цилиндровых до минус 45 60°С у некоторых моторных и индустриальных.

Изготавливают следующие нефтяные масла: Авиационные; Вакуумные; Гидравлические; Индустриальные; Компрессорные; Консервационные; Моторные; Осевые; Трансмиссионные; Трансформаторные; Турбинные; Холодильные; Масла прочие для прочих целей

5. Парафины, церезины, озокериты Парафины представляют собой смесь предельных углеводородов, как правило, с неразветвленной углеродной цепочкой (от С 18 Н 38 до С 35 Н 72). В парафинах также могут содержаться в небольшом количестве разветвленные алканы, арены или нафтены. Это твердое жирное на ощупь вещество, полупрозрачное, кристаллического строения с молекулярной массой 300— 450. Плавится при температуре 45 65 °С, в расплавленном состоянии обладает малой вязкостью.

По степени очистки парафины делят на гачи (петролатумы), которые содержат до 30% своей массы масла неочищенные парафины (церезины) с содержанием масел до 6% массы очищенные и высокоочищенные парафины (церезины) Применение парафинов свечи для освещения покрытие и пропитка гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах как компонент сплавов для покрытия деревянных, бетонных, металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов в смеси с бензином — антикоррозионное покрытие (огнеопасно!) в косметике для производства вазелина для получения синтетических жирных кислот, изделий медицинской техники и косметических препаратов парафинолечение, парафинотерапия, парафиновые маски

Церезины представляют собой смесь парафиновых углеводородов изомерного и нормального строения с 36 55 атомами углерода в молекуле, температурой каплепадения 55 100°С и молекулярной массой 500 700. Кроме того, церезины содержат также парафино нафтено ароматические и парафино нафтеиновые углеводороды. Разновидности церезинов Нефтяные церезины (ТУ 38. 401218 94) — продукт обезмасливания петролатума от депарафинизации остаточных рафинатов. Используются с целью приготовления восковых составов, смазок, а после доочистки — и церезинов по ГОСТ 2488 79. Существуют три марки нефтяных церезинов в зависимости от температуры каплепадения: церезин 65 Н, церезин 70 Н и церезин 80 Н. Церезины (ГОСТ 2488 79) — продукт переработки и очистки нефтяных неочищенных церезинов, озокеритов, парафинистой пробки, а также их смесей в любых пропорциях. Используются для изготовления восковых сплавов, смазок и изоляционных материалов. Существуют пять марок церезинов в зависимости от температуры каплепадения: церезин 65, церезин 70, церезин 75, церезин 80 и церезин 80 э. Последний применяется на предприятиях электронной промышленности. Синтетический высокоплавкий церезин (ГОСТ 7658 74) — продукт синтеза водорода и окиси углерода, смесь твердых углеводородов метанового ряда нормального строения. Используется в датчиках терморегуляторов, в электронной промышленности, а также в качестве загустителя различных продуктов. Церезиновая композиция представляет собой сплав парафина и церезина. Используется для производства свечей, мастик и пропитки бумаги.

Озокерит природный углеводород из группы нефти , является смесью высокомолекулярных твердых насыщенных углеводородов. Содержит парафин, минеральные масла, смолы и другие вещества. Озокерит добывают в шахтах и рассматривают как природную нефтяную смолу. Консистенция мазеобразная, восковидная, твердая или хрупкая, связана с содержанием в озокерите минеральных масел. После соответствующей обработки озокерит напоминает пчелиный воск, обладает нефтяным запахом(пахнет керосином) и пластичностью. Озокерит лежит в основе одного из видов физиотерапии озокеритотерапии, используется в реабилитационных целях в виде наружного(аппликационного)лечения воспалительных и дистрофических заболеваний опорно двигательного аппарата. Озокерит находит применение и в технических целях, например при изготовлении шин, резинотехнических изделий, для защиты резины от старения.

6. Ароматические углеводороды (арены) – это углеводороды, молекулы которых содержат одно или несколько бензольных колец. Простейшим представителем ароматических углеводородов является бензол, молекулярная формула которого С 6 Н 6. Установлено, что все атомы углерода в молекуле бензола лежат в одной плоскости, образуя правильный шестиугольник (см. рис. )

Основные показатели нефтяных растворителей приведены в таблице. Нефтяной Ксилол Эфир петролейный бензол толуол техническ ий Бензин — растворитель для резиновой промышленности марки 40 марки 70— БР 1 "Гало БР 2 — 70 100 ша" Уайтспирит Экстрак- Бензин для ционный промышбензин ленно-технических целей Плотность (20 0, 875— °С), г/см 3, не 0, 88 более 0, 856— 0, 866 0, 86— 0, 866 0, 65 0, 695 0, 730 0, 795 0, 725 — Фракционный 79— 79, 6 состав (пределы кипения), °С, начало кипения, не ниже 109 136, 5 36 б 70 б 80 80 не выше 165 70 45 111, 2 141, 5 70 в 100 в 120 200 95 170 — — — 0, 025 Конец 80, 4— 80, 6 кипения, °С, не выше Содержа 0, 0002 ние серы, %, не более отсутствуе т т

7. Битумы и пластические смазки Битумы нефтяные – искусственные, остаточные продукты переработки нефти, имеющие твёрдую или вязкую консистенцию и состоящие из углеводородов и гетероатомных (кислородных, сернистых, азотистых, металлсодержащих) соединений. В состав нефтяных битумов входят следующие группы веществ, различающихся по растворимости: асфальтены (наиболее высокомолекулярные соединения нефти), которые растворимы в хлороформе, сероуглероде, не растворяются в спирте, эфире и ацетоне; нейтральные смолы - растворимые в нефтяных маслах, бензоле, эфире, хлороформе и уплотняющиеся при нагревании и кислотной обработке в асфальтены; асфальтогеновые кислоты – кислые смолистые вещества, растворимые в спирте, хлороформе, плохо растворимые в бензине; нефтяные масла; карбены – высокомолекулярные вещества, образующиеся вследствие уплотнения асфальтенов в присутствии серы; растворимы в пиридине, сероуглероде; карбоиды – вещества не растворимые в органических растворителях.

8. Экспертиза и испытания при осуществлении таможенного контроля нефти и нефтепродуктов Исследование нефти, нефтепродуктов и горючесмазочных материалов проводится в целях установления вида, сорта, марки нефтепродукта или ГСМ, установление тождества исследуемого и сравниваемого нефтепродукта или ГСМ, их следов и др Объектами экспертизы нефтепродуктов и ГСМ являются: Легковоспламеняющиеся нефтепродукты и их следы на носителях Смазочные материалы и их следы Твердые нефтепродукты

Вопросы, решаемые при экспертизе нефтепродуктов, горюче-смазочных материалов и легковоспламеняющихся жидкостей: Определить, является ли представленное на экспертизу вещество нефтепродуктом? Если да, то к какой группе, марке продукции относится и каково его ос новное назначение? Определить, относится ли представленный нефтепродукт к группе горю че смазочных материалов? Если да, то к какой группе, марке про дукции относится и каково его основное назначение? Определить, относится ли представленная на исследование жидкость к группе легковоспламеняющихся жидкостей? Если да, то какова ее марка (химическое название)? Определить, находился ли смазочный материал в эксплуатации? Если да, то какие посторонние примеси (загрязнения) присутствуют? Определить, имеются ли на представленном объекте следы (пятна, нас лоения) нефтепродуктов, легковоспламеняющихся жидкостей? Ес ли да, то к какой группе, марке продукции они относятся и како во х основное назначение? и Определить, имеют ли представленный образец и образец сравнения об щий источник происхождения? Установить, какой марке соответствует представленный образец бензина? Определить, не содержатся ли в бензине, представленном на экспертизу, примеси иных нефтепродуктов (керосина, дизельного топ лива)?