Растворяющая способность и растворимость нефти и углеводородов.

Нефть и нефтепродукты хорошо растворяют йод серу, сернистые соединения, различные смолы, растительные и животные жиры. Эти свойства широко используется в технике. Нефтеперерабатывающие заводы (промышленность) выделяют специальные бензиновые фракции в качестве растворителей для резиновой, маслобойной, лако красочной и других отраслей.

Нефть растворяет также различные газы: воздух, окись углерода, углекислый газ, сероводород и др.

В воде нефть, нефтепродукты и углеводороды не растворяются. Их возможная растворимость ничтожна и не превышает сотых долей процента.

Для технологии разделения углеводородных смесей, а также очистки нефтяных масел большое практическое значение получили так называемые селективные (избирательные) растворители. С их помощью можно выделять из смеси определенные компоненты.

Решающие значение при применении селективных растворителей имеет температура.

Любая система растворитель – растворяемое вещество характеризуется температурой, при которой и выше которой наступает полное растворение, она называется критической температурой растворения (КТР).

Очевидно, если в смеси находятся вещества, растворяющиеся в данном растворителе при разных температурах, то появляется возможность их количественного разделения. В этом состоит принцип применения селективных растворителей для очистки углеводородов.

 

 

I Введение

 

Роль нефти и продуктов ее переработки для народного хозяйства. чрезвычайно велика. Из нефти получают бензин, керосин, реактивное и дизельное, котельное топливо, сжиженные газы и сырье для химического производства синтетического каучука и пластмасс, сотни наименований смазочных веществ и специальных масел. Без продуктов переработки нефти не мыслима работа энергетики, транспорта, строительства зданий, дорог, производство резины и многих химических продуктов. Поэтому важнейшие полезные ископаемые – нефть, газ требуют к себе самого бережного отношения.

За последние годы произошли крупные изменения в технологии переработки нефти. Появилось новое, более совершенное и высокопроизводительное оборудование, усовершенствованные схемы технологических процессов и способы их регулирования. Разработаны высокоактивные катализаторы для различных процессов. Особенностью современной переработки является комбинированные установки, т.е. совмещение в одной установке нескольких процессов.

Например, ГК-3 состоит из блоков прямой перегонки нефти, вторичной разгонки бензина, вакуумной разгонки, мазута, каталитического крекинга, а также блока газофракционирования. Комбинированная установка ЛК-6у включает процесс электрообессоливания, первичной переработки нефти, (ЭЛОУ+АВТ), каталитический риформинг с гидроочисткой бензина, керосина, дизельного топлива, газофракционирование.

Усложнение схем технологических установок, повышение их мощности,

увеличение сроков межремонтного пробега ужесточают требования к квалификации обслуживающего персонала. Оператор должен хорошо знать не только особенности установки конструкции аппаратов, процессы переработки нефтяного сырья, но и условия работы, требования к качеству сырья и продуктов смежных установок. По элементарному составу в нефти содержится (в % массе):

Углерода, С 82,6 ÷87

Водорода, Н₂ 11,1÷15,0

Кислорода, О₂ до 0,9

Серы, S до 3,5

Азота, N₂ до 0,4

 

В небольших количествах в нефти присутствует примеси многих металлов (железо, никель, ванадий и др.).

По химическому составу углеводороды нефти относятся к следующим классам соединений.

Парафиновое

Нафтеновые

Ароматические

Ненасыщенных СН соединений в нефти мало, но они в большом количестве образуются при термических процессах переработки нефти.

Парафиновые – углеводороды (СН) нефти представлены соединениями как с неразветвленной цепью (нормального) строения, так и с разветвленной целью (изостроения). Например Н- Бутан, изобутан

 

СН₃ – СН₂ – СН₂ –СН₃ и СН₃ –СН –СН₃

|

СН₃

 

Парафиновых СН нормального строения в нефти значительно больше, чем СН изостроения. Однако целью полного процесса переработки нефти является получения последних, поскольку их наличие значительно улучшает эксплуатационные характеристики топливо. При изготовлении автобензинов изосодержащие повышают октановое число.

Из нафтеновых – СН в качестве примера можно называть циклопентан ициклогексан С₅Н₁₂ и С₆Н₁₂

 

СН₂

СН₂

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

Н₂С СН₂

СН₂ СН₂

СН₂

 

 

Наличие нафтеновых углеводородов (СН) в реактивных и дизельных топливах положительно сказывается на их эксплуатационных свойствах. Нафтеновые (СН) обладают большей термической стойкостью, чем парафиновые, они менее склонны к нагарообразованию в двигателях, чем ароматические (СН).

Из нафтеновых углеводородов в процессе каталитического реформинга образуются ароматические углеводородов, содержание которых в нефти незначительно. Ароматические углеводороды (СН), входящие в состав бензинов, повышают их октановое число. Наряду с этим они являются сырьем для нефтехимической промышленности, например бензол С₆Н₆ и толуол С₇Н₈

 

СН

СН

НССН СН С-СН₃

СН

НС СН СН

СН СН

 

 

Кислород, сера, азот входят в состав нефти в виде различных соединений. Присутствие в нефтом топливе содержания соединения серы нежелательно, так как они приводят к коррозии аппаратуры, трубопроводов и двигателей, и так же являются ядами для катализаторов ряда процессов нефтепереработки. Природный газ добывается вместе с нефтью или отдельно. Основные углеводородные компоненты газа: метан, этан, пропан и более тяжелые углеводороды. В состав нефтяных газов входит диоксид углерода, азота, гелия и сероводорода.

Знания химического состава нефти позволяет осуществить классификацию нефти и правильно определить пути переработки нефти.