Читайте также:
|
Природная нефть представляет собой раствор углеводородов различного состава и строения. Различают: элементарный и групповой составы нефти.
Элементный состав нефти.
Основную часть нефти и нефтепродуктов составляют углерод, водород, сера, остальное - азот, кислород и примеси.
Групповой состав нефти.
Нефть состоит из углеводородов, подразделяемых на следующие группы: парафиновые, нафтеновые, ароматические. Свойства нефтепродуктов зависят от типа и строения входящих в них углеводородов.
Парафиновые углеводороды (алканы) - углеводороды, молекула которых представляет собой сочетание углеродных и водородных атомов в виде незамкнутой цепочки. Парафиновые углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью, характеризуемой октановым числом по моторному методу 100 и выше ед.
Содержание парафиновых углеводородов в нефти зависит от месторождения.
Цепочка парафиновых может быть прямой (нормальные или н-парафиновые) и разветвленной (изомерные или изо-парафиновые).
Алкановые углеводороды имеют самую высокую теплоту сгорания, т.к. их молекула содержит максимальное число атомов водорода (Н), приходящихся на один атом углерода (С). Они нейтральны по отношению к резиновым изделиям. В целом топлива и смазочные материалы, содержащие большое количество алкановых углеводородов, отличаются высокой стабильностью.
При получении высококачественных автомобильных бензинов желательно присутствие изопарафинов, т.к. н-парафины снижают детонационную стойкость бензинов. В то же время легко окисляющиеся н-парафины обладают минимальным периодом задержки самовоспламенения, что способствуют более плавному нарастанию давления и лучшей работе дизельного двигателя. Поэтому их содержание в более тяжелых дизельных топливах предпочтительно (однако в зимних сортах содержание их ограничивают из-за плохих низко-температурных свойств).
Так как СМ, содержащие парафиновые углеводороды, имеют высокие температуры застывания, то их применение в холодное время затруднено. Поэтому для обеспечения текучести СМ при низких температурах их подвергают депарафинизации.
Нафтеновые углеводороды (цикланы) - насыщенные углеводороды, в которых смежные атомы углерода, соединяясь друг с другом одной валентной связью, образуют замкнутую (циклическую) структуру.
Циклическое строение нафтеновых углеводородов предопределяет их высокую химическую прочность, низкие температуры плавления обусловливают хорошие низкотемпературные свойства нефтепродуктов.
Нафтеновые углеводороды обладают меньшей теплотой сгорания по сравнению с парафиновыми углеводородами, но более высокой детонационной стойкостью, являются желательными компонентами в топливах для бензиновых двигателей и зимних сортах дизельных топлив.
В масляных фракциях эти углеводороды, с одной стороны, увеличивают вязкость и улучшают маслянистость, а с другой стороны, улучшают вязкостно-температурные свойства из-за наличия в них нафтеновых углеводородов с длинными боковыми цепями.
Ароматические углеводороды (арены) - углеводороды, молекулы которых содержат бензольные кольца с тремя одинарными связями, чередующимися с двойными.
Арены из-за высокой термической устойчивости являются желательными составляющими в топливах для карбюраторных двигателей, так как обладают самыми высокими октановыми числами из всех групп углеводородов. Учитывая высокую нагарообразующую способность, содержание ароматических углеводородов в бензинах ограничивают. В дизельных топливах, в следствие высокой термической стабильности ароматических углеводородов их присутствие является нежелательным. Одновременно ароматические углеводороды являются наиболее агрессивными по отношению к резиновым изделиям и имеют самую низкую теплоту сгорания.
Непредельные углеводороды (алкены) в сырой нефти и природных газах отсутствуют, они образуются в процессах переработки нефти.
В эксплуатационных условиях низкая химическая стойкость олефинов играет отрицательную роль, так как понижается стабильность нефтепродуктов. Так, бензины термического крекинга из-за окисления их олефиновой составной части осмоляются при хранении, загрязняют жиклеры карбюраторов, впускной трубопровод. Поэтому непредельные углеводороды нежелательны во всех нефтепродуктах, а из масел их удаляют путем очистки.
Сернистые соединения, встречающиеся в нефти и в нефтепродуктах, содержат в составе своих молекул двухвалентную серу. Их делят на активные и неактивные. К активным сернистым соединениям относятся: элементарная сера, сероводород и меркаптаны. Они способны корродировать металлы при нормальных условиях. К неактивным сернистым соединениям – сульфиды (производные от сероводорода). Эти соединения являются нейтральными веществами и поэтому не корродируют при нормальных условиях контактирующиеся с ними металлы.
Кислородные соединения.
Эти компоненты нефти представлены органическими и нафтеновыми кислотами, фенолами, кетонами, эфирами и др. Основная их часть сосредоточена в высококипящих фракциях, начиная с керосиновой.
Химические свойства органических кислот обусловлена наличием карбоскильной группы СООН, водород которой способен замещаться на металлы с образованием солей. Эта реакция идет в зонах контакта металлов с ТСМ (системы питания автомобиля и деталей двигателя).
Азотистые соединения. Содержатся в нефти, по сравнению с кислородными и сернистыми соединениями в значительно меньших количествах и поэтому не оказывают заметного влияния на свойства топлив и смазочных материалов.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 1434 | Нарушение авторских прав