Править ]Состав

В своем строгом смысле этого слова, нефти включает в себя только сырую нефть, но в обиходе оно включает в себя все жидких, газообразных и твердых углеводородов. Под поверхностью условиях давления и температуры, легкие углеводороды, метан, этан, пропан и бутан происходить в виде газов, в то время как пентан и более тяжелые из них в виде жидкости или твердые вещества. Тем не менее, в подземномрезервуаре нефти пропорции газов, жидких и твердых зависят от подземных условиях и на фазовой диаграмме смеси нефтепродуктов. ^{[ 10 ]}

Нефтяная скважина производит преимущественно сырая нефть, с некоторыми природный газ растворяется в нем. Поскольку давление ниже на поверхность, чем в подполье, часть газа выйдет из решения и быть восстановлена ​​(или сожжены) в качестве попутного нефтяного газа или растворенного газа. Газовая скважина производит преимущественно природный газ. Однако, поскольку подземные температура и давление выше, чем на поверхности, газ может содержать тяжелые углеводороды, такие как пентан, гексан и гептан в газообразном состоянии. На поверхности этих условиях будет конденсироваться из газа с образованиемконденсата природного газа, часто сокращается до конденсата. Конденсат напоминает бензин в виду и сходен по составу некоторых летучих нефтей света.

Доля легких углеводородов в смеси нефть сильно варьирует среди различных нефтяных месторождений, начиная от целых 97 процентов по весу в легкие масла до всего лишь 50 процентов в тяжелых нефтей ибитумов.

Углеводородов в сырой нефти, в основном алканов, циклоалканов и различных ароматических углеводородов, в то время как другие органические соединения, содержащие азот, кислород и сера, и следовые количества металлов, таких как железо, никель, медь и ванадий. Точное молекулярного состава колеблется в широких пределах от формации к формации, но доля химических элементов изменяется в довольно узких пределах следующим образом: ^{[ 11 ]}

Нефть сильно варьирует по внешнему виду в зависимости от его состава. Как правило, черный или темно-коричневый (хотя это может быть желтоватый, красноватый или даже зеленоватый). В водохранилище обычно встречается в ассоциации с природным газом, который, будучи легкие формы газовую шапку над нефти и соленой воды, которая, будучи тяжелее, чем большинство форм сырой нефти, как правило, опускается под ним. Сырая нефть может также быть найден в полутвердой форме, смешанной с песком и водой, как в масло Athabasca песков в Канаде, где он, как правило, называют сырой битум. В Канаде, битум считается липкий, черный, как смола-виде сырой нефти, которая так толстый и тяжелый, что она должна быть нагрета или разбавленный прежде чем она будет течь. ^{[ 13 ]} Венесуэла также имеет большие запасы нефти вОриноко нефти песков, хотя углеводородов в ловушке в них больше жидкости, чем в Канаде, и, как правило, называют сверхтяжелой нефти. Эти нефтеносные пески ресурсы называют нетрадиционной нефти, чтобы отличить их от масла, которые могут быть извлечены с использованием традиционных нефтяных скважин методами. Между ними, Канады и Венесуэлы содержат около 3600 млрд баррелей (570 × 10 ⁹ м ³) битума и сверхтяжелой нефти, примерно в два раза объем мировых запасов традиционной нефти. ^{[ 14 ]}

Нефтяные используется в основном, по объему, для производства мазута и бензина, как важна " первичную энергию " источников. ^{[ 15 ]} 84 процентов от объема углеводородов, присутствующих в нефти, преобразуется в энергию богатых топлива (нефтяного топлива), в том числе бензин, дизельное топливо, реактивное, отопления, и другие жидкие топлива, а также сжиженного углеводородного газа. ^{[ 16 ]} легкие сорта сырой нефти производят лучший выход этих продуктов, но, как мировые запасы легкой и средней нефти истощаются, нефтеперерабатывающих заводах все чаще приходится обрабатывать тяжелых нефтей и битумов, а также использовать более сложные и дорогие методы производства продукции требуется. Из-за тяжелых нефтей слишком много углерода и водорода не хватает, эти процессы обычно включают в себя удаление углерода из или добавлении водорода в молекулах, и с использованием флюид-каталитического крекинга для преобразования дольше, более сложных молекул в масле короче, простые в топлива.

Благодаря высокой плотности энергии, легко транспортабельность и относительное изобилие, нефть стала самым важным в мире источником энергии, начиная с середины 1950-х годов. Нефть является также сырьем для многих химические продукты, в том числе фармацевтической, растворители, удобрения, пестициды, пластмассы; 16 процентов не используется для производства энергии преобразуется в этих других материалов.Нефтяные находится в пористых скальных образований в верхних слоях некоторых районов Земли "с корой. Существует также нефти в нефтеносных песках (битуминозные пески). Известные запасы нефти, как правило, оцениваются примерно в 190 км ³ (1,2 трлн (короткая шкала) баррелей), без нефтеносных песков, ^{[ 17 ]} или 595 км ³ (3,74 триллиона баррелей) с нефтеносных песков. ^{[ 18 ]} Расход составляет в настоящее время около 84 млн. баррелей (13,4 × 10 ⁶ м ³) в день, или на 4,9 км ³ в год. Что в свою очередь дает оставшихся поставок нефти составляет лишь около 120 лет, если текущий спрос остается неизменным.

[ править ]Химия

Octane, углеводородные найти в нефти. Линии представляют собойодинарными связями, черные сферы представляют собой углерод, белый сферы представляют собой водород.

Нефтяные представляет собой смесь из очень большого числа различных углеводородов, наиболее часто встречающиеся молекулы алканов (линейными или разветвленными),циклоалканов, ароматических углеводородов, или более сложные химические вещества, как асфальтены. Каждый сорт нефть имеет уникальную смесь молекул, которые определяют его физические и химические свойства, такие как цвет и вязкость.

Алканы, также известный как парафины, которые насыщенные углеводороды с прямой или разветвленной цепи, которые содержат только углерод и водород и имеют общую формулу C _N H _{2n +2}. Они, как правило, от 5 до 40 атомов углерода в молекуле, хотя следовые количества короче или длиннее молекулы могут присутствовать в смеси.

Алканы от пентана (C ₅ H ₁₂), чтобы октановое (C ₈ H ₁₈) будут уточнены в бензин, те, от нонан (C ₉ H ₂₀) в гексадекан (C ₁₆ H ₃₄) в дизельного топлива, керосина и реактивного топлива. Алканов с более чем 16 атомов углерода, могут быть переработаны в мазут и смазочные масла. В тяжелые конце диапазона, парафин является алкана с примерно 25 атомов углерода, в то время как асфальт имеет 35 и выше, хотя это, как правило, трещины современных нефтеперерабатывающих заводов в более ценные продукты. Самый короткий молекул, те, с четырьмя или менее атомами углерода, находятся в газообразном состоянии при комнатной температуре. Они являются нефтяные газы. В зависимости от спроса и стоимости восстановления, эти газы либо вспыхнул с, продается как сжиженный нефтяной газ под давлением, или использовать для питания собственных горелки завода. Зимой, бутан (C ₄ H ₁₀), смешивается в бассейне бензин по высоким ставкам, потому что его высокое давление паров помогает при холодном старте. Сжиженный под давлением несколько выше атмосферного, он является самым известным для питания зажигалки, но она также является основным источником топлива для многих развивающихся стран. Пропан может быть сжиженный под давлением скромнее, и потребляется практически для любого приложения, опираясь на нефть на энергоносители, от приготовления к отоплению до транспорта.

Циклоалканов, также известный как нафтенов, насыщенные углеводороды, которые имеют один или несколько углеродных колец в котором атомы водорода присоединены в соответствии с формулой C _N H _2n.Циклоалканы имеют аналогичные свойства алканов, но имеют более высокие температуры кипения.

Ароматические углеводороды являются ненасыщенные углеводороды, которые имеют один или несколько плоских шести углеродных колец называют бензольные кольца, в которых атомы водорода присоединяются с формулой C _N H _п. Как правило, они горят закопченные пламенем, и многие из них имеют сладкий аромат. Некоторые из них являются канцерогенными.

Эти различные молекулы разделены фракционной перегонки на НПЗ для производства бензина, реактивного топлива, керосина и других углеводородов. Так, например, 2,2,4-триметилпентан (изооктан), широко используемый в бензине, имеет химическую формулу C ₈ H ₁₈, и он вступает в реакцию с кислородом экзотермически: ^{[ 19 ]}

2 C ₈ H _{18 ( л )} + 25 O _{2 ( г )} → 16 CO _{2 ( г )} + 18 H ₂ O _{( г )} (H = -10,86 МДж / моль октан)

Количество различных молекул в образце масла можно определить в лаборатории. Молекул, как правило, добывается в растворителе, а затем разделяются в газовый хроматограф и, наконец, определяться с подходящим детектором, такие как пламенно-ионизационным детектором или масс-спектрометра. ^{[ 20 ]} В связи с большим количеством со-Элюированную углеводородов в нефти Многие не могут быть решены традиционными газовой хроматографии и обычно выглядят как горб на хроматограмме. Это нерешенные сложные смеси (UCM) углеводородов особенно очевидно, когда анализирующая выветривания масел и экстрактов из тканей организма воздействию масел.

Неполного сгорания нефти или бензина результатов в производстве токсичных побочных продуктов. Слишком мало кислорода приводит к окиси углерода. Из-за высокой температуры и высокого давления участие, выхлопные газы от сгорания бензина в автомобильных двигателях обычно включают оксиды азота, которые отвечают за создание фотохимический смог.

Дата добавления: 2015-10-26