Файл: Сыркин, А. М. Соединения нефти и методы ее переработки учебное пособие для студентов нехимических специальностей.pdf

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

УФИМСКИЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ

А. М. СЫРКИН, Д. Л. РАХМАНКУЛОВ, Н. Д. ВОЛОШИН

С о ед и н ен и я

НЕФТИ И МЕТОДЫ ЕЁ ПЕРЕРАБОТКИ

Учебное пособие для студентов нехимических специальностей

УФА 1974

В В Е Д Е Н И Е

Нефть и газ являются горючими ископаемыми и используются человечеством более 3000 лет. Историю нефтяного дела можно разделить на два периода. Для первого периода, закончившегося приблизительно в начале XVIII века, характерно использование добываемой нефти без какой-либо предварительной переработки в качестве топлива, осветительного материала, а также для ле­ чебных целей. Добыча нефти велась примитивным способом и только на тех месторождениях, где нефть выходила близко к по­ верхности земли.

Во втором периоде нефть стали подвергать предварительной переработке. Началось получение из нефти различных нефтепро­ дуктов и широкое применение их в быту и в промышленности. Именно в этом периоде наблюдается интенсивный рост добычи нефти.

В настоящее время нефть используют не только в качестве топлив, но и как сырье для нефтехимического синтеза. Разно­ образные топлива и смазки, строительные материалы, кормовые белки, удобрения, детали машин и механизмов, растворители, упаковочные и изоляционные материалы, одежда и другие това­ ры широкого потребления — вот далеко не полный перечень про­ дуктов и изделий, получаемых из нефти и газа сегодня.

Нефть и газ как топливо имеют большие преимущества по сравнению с каменным углем, древесиной, торфом, сланцами:

1)возможность транспортировки по трубопроводам;

2)низкие капитальные и эксплуатационные затраты на добы­ чу и транспортировку по трубопроводам;

3

Г Л А В А 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТИ И ГАЗА

§ 1. Элементарный состав нефтей

Основными элементами любой нефти являются углерод и во­ дород. Обычно содержание углерода колеблется в пределах от 83 до 87% вес. На долю водорода приходится 11—14%. Как прави­ ло, чем легче нефть, тем больше содержится в ней водорода. Так, легкие парафиновые нефти с плотностью до 0,800 при 20°С обык­ новенно содержат около 14% водорода. Тяжелые асфальтово-смо­ листые нефти, плотность которых превышает 0,920, содержат 11,5—12% водорода. На долю кислорода, серы и азота в нефти приходится от 1 до 6%. Тяжелые виды нефти содержат обыкно­ венно больше серы, азота и кислорода.

В очень малых количествах в нефтях писутствуют и дугие элементы, главным образом металлы — ванадий, никель, желе­ зо, магний, хром, титан, кобальт, калий, кальций, натрий. Обна­ ружены фосфор и кремний. Содержание этих элементов выража­ ется незначительными долями процента. Недавно в нефтях был найден германий в количестве 0,15—0,19 г/т.

Следовательно, различие между отдельными видами нефти определяется не столько входящими в их состав элементами, хотя присутствие серы и кислородсодержащих соединений имеет су­ щественное значение для их переработки, сколько характером комбинаций между водородом и углеродом или типом и харак­ тером углеводородов.

Элементарный состав некоторых нефтей приведен в табл. 1.

§ 2. Групповой состав нефтей

Нефть состоит из сложной смеси жидких и растворенных твер­ дых органических соединений различных классов: парафиновых, нафтеновых, ароматических углеводородов и продуктов смешан­ ного строения, например, парафино-нафтеновых, нафтено-арома­ тических. В составе нефти обнаруживается значительная доля

5

Т а б л и ц а 1

Элементарный состав некоторых нефтей (% вес)

(до 10% и более) гетероорганических соединений. Главными из них являются сернистые, азотистые и кислородные, находящие­ ся в основном в виде асфальто-смолистых веществ. Кроме того, в нефтях присутствуют в небольших количествах металлооргани­ ческие соединения.

ПАРАФИНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Парафиновые углеводороды представляют собой один из ос­ новных гомологических рядов и являются самыми распространен­ ными в нефти. Они особенно распространены в ее легких фрак­ циях. В зависимости от молекулярного веса могут быть газооб­ разными, жидкими и твердыми. Наибольшее количество этих уг­ леводородов содержат нефти с ярко выраженным парафиновым характером. От всех других видов углеводородов парафиновые отличаются большей стабильностью по отношению к различным химическим реагентам. Для них характерны лишь реакции заме-

6

8