Практическая работа №8

Тема: Физико-химические свойства нефти. Применение тригонограмм.

Цель: Изучение состава нефти.

Основные теоретические положения:

Нефть представляет собой маслянистую жидкость, обычно темно-коричневого или черного цвета с резким специфическим запахом, легче воды. Нефть жидкий, единственный не водный раствор на земле.

Элементарный (элементный) состав нефти характеризуется наличием пяти обязательных химических элементов – углерод, водород, сера, азот и кислород.

Содержание углерода (С)– 82-87%.

Содержание водорода (Н) – 11-14%.

Содержание кислорода (О), серы (S) и азота (N) в сумме составляет 1-3%.

Кроме этих обязательных элементов в нефти могут присутствовать в незначительном количестве металлы (ванадий, никель, свинец, медь, железо и др.). Содержание металлов в нефти менее 1%.

По групповому составу в нефти выделяются следующие группы углеводородов (УВ):

1) УВ метанового (парафинового) ряда с формулой СnH2n+2 (предельные УВ). Эту группу составляют алканы, парафины.

2) УВ нафтенового ряда с формулой CnH2n (непредельные УВ), называемые цикланами, циклопарафинами.

3) Ароматические (или бензольные) УВ циклического строения с формулой СnH2n-6, называемые аренами.

4) Кислородные, сернистые и азотистые соединения, называемые гетероэлементами. Эти соединения входят в состав смолисто-асфальтеновой части нефти.

Фракционный состав нефти – выделение фракций по температуре выкипания (таблица 1).

Таблица 1 – Фракционный состав нефти

Светлые фракции получают на первой стадии фракционирования (перегонки) при атмосферном давлении; темные фракции получают в условиях вакуума, т.е. без доступа воздуха.

Компонентный состав нефти – выделение групп компонентов, отличающихся друг от друга по агрегатному состоянию, в процессе хроматографического разделения. Хроматография – один из способов разделения смесей.

Существует четыре компонента нефти:

1. Газ + бензин.

2. Углеводородные масла (в т.ч. твердые парафины).

3. Смолы.

4. Асфальтены.

Масла являются важнейшим и обязательным компонентом нефти и составляют в среднем 25-75% еѐ массы. Из масел вымораживают твердые углеводороды (УВ) – парафины. Содержание парафинов в нефти колеблется в среднем от 0% до 20%.

Смолы являются вторым после масел непременным компонентом нефти. Они могут иметь различную окраску (от светлой до темной). По консистенции это либо густые вязкие, либо твердые аморфные вещества. Содержание смол в разной нефти может существенно колебаться – от 1% до 30%, но полного отсутствия смолистых веществ в нефти не бывает.

Асфальтены в отличие от смол могут отсутствовать в легких нефтях. Нефть, не содержащая асфальтенов, называется мальтеновой. Асфальтены – твердые аморфные вещества темно-коричневого или черного цвета. Содержание асфальтенов в различныхнефтях колеблется от 0% до 20%.

Смолисто-асфальтеновые компоненты содержат в своем составе гетероэлементы – серу (S), азот (N) и кислород (O); в них также сосредоточена основная часть металлов, содержащихся в нефти.