Нефть—основной вид сырья для производства авиаГСМ. Состав нефти

Основным источником получения топлив, смазочных материалов а также многих специальных жидкостей является нефть. Природная нефть представляет собой маслянистую жидкость, физико-химические свойства которой зависят от ее месторождения. Плотность нефтей различных месторождений находится в пределах -770... 840 кг/м³, но встречаются нефти с плотностью более 1000 кг/м³. Теплота сгорания нефти 43 000... 45 500 кДж/кг. Нефть на 90 % и более состоит из углеводородов различного состава и строения.

Принято определять элементный, фракционный и групповой со­ставы нефти.

Э л е м е н т н ы и состав определяется химическими элемента­ми и их соотношением в нефти. Основные элементы, входящие в состав нефти,—это углерод (84... 87%) и водород (12... 15%), остальное — сера, азот, кислород и некоторые другие элементы, в том числе и металлы.

Фракционный состав нефти определяется при ее разде­лении по температурам кипения входящих соединений. При этом выделяются отдельные фракции нефти. Фракцией называют часть жидкости, выкипающую в определенном диапазоне температур. При одной и топ же температуре могут выкипать углеводороды, обладающие различным групповым составом. Следовательно, в одну н ту же фракцию вводят углеводороды разных групп.

Групповой состав определяется группами входящих в нефть углеводородов, из которых основными являются; парафино­вые (метановые, насыщенные, предельные, алканы) с общей структурной формулой СnН2n+2; нафтеновые (полиметиленовые, цикланы, циклопарафиновые) с общей структурной формулой СnН2n п ароматические (бензольные, арены) с общей структурной формулой CnH2n-6.

Атомы углерода обладают исключительной способностью со­единяться между собой и с водородом в самых различных соотно­шениях и в самых различных формах, образуя множество соединений.

Свойства углеводородов в каждой группе определяются струк­турой молекул и их молярной массой. С ростом молярной массы увеличивается плотность, вязкость, температура плавления п ки­пения углеводородов.

Углеводороды, содержащие от 1 до 4 атомов углерода, при нормальных условиях являются газами. Жидкие углеводороды, содержащие в молекуле от 5 до 20 атомов углерода, входят в со­став бензинов, реактивных и дизельных топлив. В состав мотор­ных масел входят углеводороды с количеством атомов углерода в молекуле от 20 до 70.

Кроме трех основных групп углеводородов в нефти содержится значительная часть углеводородов, имеющая смешанное (гибрид­ное) строение самого разнообразного сочетания. Гибридные угле­водороды делят на три группы: парафино-нафтеновые, парафино-ароматические и парафино-нафтено-ароматические. Углеводороды всех групп с большой молярной массой имеют изомеры. Изоме­рия — одна из причин многообразия органических соединений, так как с увеличением количества атомов в молекуле быстро воз­растает число возможных изомеров. Так, для углеводорода C5H12 возможны 3 изомера, для углеводорода C8H18 - 18, для C10H22 - 75 а для C20H42 366 000 изомеров. У гибридных углеводородов изомеров больше всею.

Примеси в н е ф т и. Кроме углеводородов в нефти содер­жатся так называемые гетероорганические соединения сернистые, кислородные н азотистые соединения. Присутствие этих ве­ществ оказывает многостороннее влияние на эксплуатационные свойства топлив и смазочных материалов, получаемых из нефти.

Сернистые соединения, входящие в состав нефти, делят на ак­тивные и неактивные. К активной группе относят элементарную серу S, ceроводopoд H2S и меркаптаны RSH, к неактивной груп­пе—сульфиды RSR, дисульфиды RS2R, полисульфиды RSnR, тиофаны и тиофены

Активные сернистые соединения даже при обычных температу­рах взаимодействуют с металлами, вызывая сильную коррозию тары, деталей топливной системы ВС и двигателей.

Основную часть кислородных соединений в нефти составляют органические кислоты, главным образом нафтеновые кислоты CnH2n-iCOOH и асфальтосмолистые вещества. Эти вещества пред­ставляют собой сложные кислородсодержащие органические со­единения с большой молярной массой, в состав которых могут вхо­дить сера и азот. Асфальтосмолистые вещества принято делить на смолы, асфальтогеновые (полинафтеновые) кислоты, асфальтены, карбены и карбоиды.

Азотистые соединения в нефти содержатся в незначительных количествах и концентрируются в основном в высококипящих дистиллятах и гудроне.

Дата добавления: 2015-07-11