75
3.7. Жидкое топливо.
Нефть и продукты ее переработки
3.7.1. Химический состав
и физико−химические свойства нефти
Нафтиды – углеводородные газы, нефть и ее производные – озокерит,
асфальт, относятся к числу горючих ископаемых. Нефть в недрах земли со-
провождается газами и водой и залегает в так называемых коллекторах –
горных породах, обладающих способностью вмещать флюиды (нефть, газ и
воду). Как правило, это осадочные породы – пески, песчаники, известняки,
глины, доломиты, характеризующиеся
определенной емкостью (пористо-
стью) и проницаемостью. Породы - коллекторы перекрываются породами
флюидоупорами (покрышками) – глинами, гипсами, в результате чего обра-
зуются естественные вместилища для нефти, газа и воды, называемые при-
родными резервуарами.
Скопления нефти и газа делятся на локальные и региональные. Локаль-
ными являются залежи и месторождения. Залежь – это скопление нефти и
га-
за в той части природного резервуара, которая характеризуется равновесием
сил, заставляющих нефть и газ перемещаться, с одной стороны, и сил, пре-
пятствующих этому - с другой. Совокупность нефти и газа в пределах одной
ограниченной по размерам площади – есть месторождение.
Нефть – сложная смесь жидких органических веществ, в которой рас-
творены различные
твердые углеводороды и смолистые вещества. В нефти
растворены и сопутствующие нефти газообразные углеводороды. Главные
элементы, из которых состоят все компоненты нефти, углерод и водород. Со-
держание углерода составляет в среднем 83,5…87%, а водорода – 11,5…14%.
Наряду с углеродом и водородом во всех нефтях присутствуют сера, кисло-
род и азот. В сумме содержание S, O, N редко
превышает 2…3%. Однако
имеются и сильно осерненные нефти, содержащие свыше 3% серы. В очень
малых количествах в нефтях присутствуют и металлы, среди которых можно
отметить ванадий, никель, железо, магний, хром, титан, кобальт, калий, каль-
ций, натрий, а также такие неметаллы, как фосфор и кремний. Содержание их
составляет несколько долей процента. Основная масса компонентов
нефти –
углеводороды. К низко-молекулярной части нефти относятся углеводороды с
молекулярной массой не > 250 – 300 и выкипающие до 300 – 350
0
С. Это наи-
более простые по строению углеводороды. Химический состав нефтей при-
веден в табл. 3.7.1.1 [31, 32, 38, 45].
Согласно научной классификации нефти делятся на: а) метановые – ал-
каны С
n
H
2n+2
, легкие, богатые бензином, керосином и парафином; содержа-
ние предельных алканов в бензинах не менее 50%; б) нафтеновые – цикланы
С
n
H
2n
– не менее 60%; в) ароматические С
n
H
2n-6
; г) метанонафтеновые; д) ме-
тано-нафтено-ароматические; е) нафтено-ароматические (все тяжелые и смо-
листые нефти).