Основные физико-химические свойства нефтей и нефтепродуктов

Гетероциклические соединения нефти

На долю серо-, азот- и кислородсодержащих соединений, присут­ствующих в нефтях, приходится суммарно несколько процентов, но по­давляющая их часть является крайне нежелательной при переработке нефти, корродируя аппаратуру, отравляя дорогостоящие катализаторы, придавая товарным нефтепродуктам темный цвет и неприятный запах.

Среди них особое место занимают сернистые соединения, самыми аг­рессивными из которых являются сероводород и меркаптаны. По содер­жанию серы нефти делятся натри класса: до 0,5% мас. — малосернистые, от 0,51 до 2% мас. — сернистые и выше 2% мас. — высокосернистые.

Наконец, смолисто-асфальтеновые вещества содержатся практичес­ки во всех нефтях. Их содержание и химический состав влияют на выбор направления переработки нефти. Легкие нефти содержат их в количествах до 4-5% мас., тяжелые —20% мас. и более. Эти вещества представ­ляют собой комплексы полициклических, гетероциклических (т.е. S-, N-, О-содержащих) и металлоорганических соединений, точный состав которых до сих пор не установлен. Известно лишь, что нейтральные смо­лы (полужидкие вещества темно-красного цвета) растворимы в петролейном эфире (легком бензине); асфальтены (бурые или черные веще­ства, твердые, хрупкие и неплавкие), не растворимые в петролейном эфи­ре, растворимы в горячем бензоле; карбены частично растворимы лишь в пиридине и сероуглероде; карбоиды не растворяются ни в одном из изве­стных органических или минеральных растворителей; асфальтогеновые кислоты и их ангидриды растворимы в спирте, бензоле и хлороформе.

В общем случае классификация нефтей по содержанию серы, пара­финов, смол, а также по потенциальному содержанию базовых дистилятных и остаточных масел (на 4 группы) позволяет грамотно решать вопрос целесообразности применения той или иной схемы переработки нефтей при проектировании новых заводов и в практике эксплуатации действующих установок при переходе на новые сорта нефти.

Всякое вещество имеет свойства только ему одному присущие, по которым можно установить (идентифицировать) это вещество. Напри­мер, если вещество при 760 мм рт.ст. кипит при 100°С, при 0°С перехо­дит из жидкого состояния в твердое, а при 4°С имеет массу 1см³, равную 1 г, то это вещество — дистиллированная вода. Точно так же, характери­зуя нефти и нефтепродукты, необходимо знание совокупностей их фи­зико-химических свойств, неких констант, которые используют для рас­четов нефтезаводской аппаратуры, контроля производственных процес­сов, характеристики качества товарных нефтепродуктов и др.