Химическая классификация нефти.
Роль нефти и газа в современном мире.
Энергетические ресурсы играют ведущую роль в современной экономике. Уровень развития производительных сил каждого государства определяется в значительной степени масштабам», потребления энергоресурсов. О важной роли энергоресурсов свидетельствует то обстоятельство, что более 70 % добываемых в мире полезных ископаемых относится к источникам энергии. Основные виды энергоресурсов — уголь, нефть, природный газ, гидроэлектроэнергия и ядерная энергия. Нефть и природный газ с середины 60х годов нашего столетия начинают играть ведущую роль в мировой энергетике. К достоинствам нефти и газа как источников энергии относятся сравнительно невысокая стоимость добычи, возможность безотходной переработки с получением многообразных видов топлива и химического сырья. Однако ресурсы нефти и газа ограничены. Они значительно меньше, чем запасы угля, горючих сланцев и битуминозных песков. В то же время добыча нефти и газа значительно превышает добычу других горючих ископаемых. Высокий уровень потребления нефти в мире служит основанием для высказываемого рядом ученых и специалистов предположения о неизбежности скорого истощения нефтяных запасов. Наиболее часто высказывается точка зрения об исчерпании мировых нефтяных запасов к концу XXI века.В условиях, когда нефть стала основным видом энергетического сырья, возросло ее экономическое и политическое значение в мире. Наличие собственных ресурсов нефти, возможность организовать экспорт нефти и нефтепродуктов позволяют различным государствам добиваться значительных успехов в экономическом и социальном развитии.
|
|
|
Нефть с начала ее промышленной добычи и до настоящего времени является предметом острой и конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн. Большая часть добываемой в мире нефти 83-90% перерабатывается в различные виды топлива и в смазочные материалы. В последнее время большое развитие получает использование сырья нефти для органического синтеза. На ряду с нефтяной интенсивно развивается и газовая промышленность. Мировые прогнозные запасы природного газа оцениваются в 200 триллионов м3. Существуют месторождения природного газа, кот представляет собой обособленные скопления, несвязанные с другими полезными ископаемыми. Существуют газоконденсатные месторождения, в кот в газах растворены жидкие УВ. В пластовых условиях газ и конденсат находятся в 1й газовой фазе. В нефтяных пластах и легкие и тяжелые УВ находятся в жидкой фазе.
Этапы развития нефтеперерабатывающей промышленности.
1) начальный период: в древних рукописях упоминается выделение НиГ из ГП. Древние применяли их в медицине, в военном деле и в строительстве, как топливо и осветительное средство. В основном применялась светлая нефть. Со временем стало не хватать и стали использовать примитивную перегонку тяжелой нефти. В 1821-23 г братьями Дубиниными была сооружена 1я промышленная установка для перегонки нефти. Основным агрегатом был куб периодического действия, а единственным целевым продуктом – осветительный керосин. Легкую бензиновую фракцию и тяжелый остаток сжигали. На смену кубам в 80-х годах 18в пришли кубовые батареи непрерывного действия (рус инженеры Инчик, Шухов, Елин). В 1876г была изобретена форсунка для сжигания жидкого топлива. Это позволило начать применение мазута, как топлива для паровых котлов. Менделеев обосновал возможность получения из мазута смазочных масел. Позднее появились первые заводы по производству масел из нефти, сначала в России потом в США. В 1890г Шухов, Гаврилов запатентовали трубчатую нефтеперегонную установку непрерывного действия, состоящую из огневого змеевикового нагревателя, испарителя, ректификационной колонны, теплообменной аппаратуры.
|
|
|
2) Развитие в 1й половине 20в. Из нефти выделяли только первоначально присутствующие вещества, затем для увеличения выхода и качества начали использовать вторичные продукты переработки нефти. Они характеризуются применением термических химических методов воздействия на первичные выделяющиеся продукты. В 1913г в США введена в эксплуатацию 1я установка термического крекинга газойливых фракций нефти под давлением. В 20-30г 20в в связи с увеличением степени сжатия в автомобильных двигателях повысились требования к антидетонационной стойкости бензина. Для получения высокооктанового бензина предназначается процесс каталитического крекинга средних дистиллятов, алкилирование непредельных УВ, полимеризация алкенов. 3) Со 2й половины 20в в переработку нефти были внедрены новые вторичные процессы – каталитический крекинг, каталитический реформинг на платиновом катализаторе, гидроочистка, дистиллятор. Эти процессы позволили улучшить качество нефтепродуктов, топлив, производство углеводородного сырья. Широкое развитие получило сырье для производства синтетических жирных кислот, синтетического спирта, искусственных волокон, синтетического каучука, минеральных удобрений.
|
|
|
3) Фракционный состав нефти.
|
|
|
Нефти представляет собой смесь органических соединений. В составе обнаружены УВ различного строения и гетероорганические соединения. Важным показателем качества нефти является фракционный состав, кот определяют путем перегонки нефти на фракции, они отличаются t выкипания. Фракции, выкипающие при t выше 350 - темные; до 350 – светлые. При атмосферной перегонке получаются фракции, название, которых присвоено в зависимости от направления их дальнейшего использования: начало кипения – 140 бензиновая фракция; 140-180 – тяжелая нефть (лигроиновая фракция); 140-220 (180-240) - керосиновая; 180-350(220-350; 240-350) дизельная. Остаток, полученный после отбора светлых дистиллятов называется мазутом, его разгоняют под вакуумом. В зависимости от направления переработки нефти получают следующие фракции. Для получения топлива: З50-500 вакуумный газойль; >500 гудрон (вакуумный остаток); для масел: 300-400 (350-420) - легкая масляная фракция (трансформаторный дистиллят); 400-450 (420-490) - средняя масляная фракция (машинный дистиллят); 450-490 – тяжелая масляная фракция (цилиндровый дистиллят); >490 гудрон.
Мазут и полученные из него фракции называют темными. Нефти различных месторождений заметно различаются по фракционному составу, содержанию светлых и темных фракций. Так, в Ярегской нефти (республика Коми) содержится 18,8 % светлых фракций, а в Самотлорской (Западная Сибирь)—58,8 %.
Основные химические элементы, из которых состоит нефть, — углерод и водород. Содержание углерода в нефти 83—87%, а водорода 11,5—14%. В нефтях содержатся также азот, кислород, сера.
Химическая классификация нефти.
В зависимости от плотности нефти разделяют легкие р<0,828г/смЗ, утяжеленные р=0,828-0,884, тяжелые р>0.884. В легкой нефти соединяются больше бензиновых фракций, в тяжелой - высокое соединение смол. Грозненский институт в основу химической классификации положил соединение в нефти какого-либо одного или нескольких классов. По ней различают следующие нефти: парафиновые (содержат значительное количество алканов), парафинонафтеновые (алканы, циклоалканы, арены), нафтеновые (циклоалканы, мало алканов), парафино-нафтеноароматические(УВ трех классов содержатся в равных количествах, смол и асфальтенов 10%), нафтеноароматические (циклоалканы, арены, смолы и асфальт 15-20%); ароматические(высокая плотность, много аренов). Для парафиновых и парафинонафтетоных характерно небольшое соединение смол и асфальтенов.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!