Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Гетероатомные соединения нефти




Серосодержащие соединения – сера является наиболее распространенным гетероэлементом в нефтях и нефтепродуктах, содержание ее в нефтях колеблется от сотых долей до 5-6 % масс, реже до 14 % масс.

В нефтях идентифицированы следующие типы серосодержащих соединений:

- элементарная сера (S) и сероводород (H2S);

- меркаптаны (R-SH);

-cульфиды (тиоэфиры) –R-S-R-;

- дисульфиды (дитиоэфиры) – R-S-S-R-;

Содержание меркаптановой серы достигает 15 % масс. От ее общего содержания и сосредоточена в бензиновых фракциях, сульфиды (содержание доходит до 50-80 % масс.) сосредоточены бензиново-керосиновых фракциях, а дисульфиды – в керосино-газойлевых фракциях.

Сера (сера, сероводород, меркаптаны) самые вредные агрессивные вещества в нефти, приводят к коррозии металла и ухудшают антидетонационные свойства топлив и качество вторичных продуктов переработки нефти (нефтяной кокс).

Кислородсодержащие соединения – представлены в виде кетонов, простых эфиров R-O-R, кислот RCOOH, сложных эфиров R-COO-R’.

Подавляющее количество кислорода содержится в нефтях в фенолах, нафтеновых и алифатических кислотах. Нафтеновые кислоты являются производными нафтеновых углеводородов – циклопентана и циклогексана. Ароматические кислоты – производные бензола и полициклических аренов.

Азотсодержащие соединения – азот (менее 1 % масс.) содержится в виде соединений, обладающих основными или нейтральными свойствами, большая их часть концентрируется в высококипящих фракциях и остатках перегонки нефти. Азотистые основания могут быть выделены из нефти обработкой слабой серной кислотой. Азотистые основания представляют собой в основном гомологи пиридина, хинолина и реже акридина и находятся в высококипящих фракциях нефти. Порфирины содержат в молекуле 4 пиррольных кольца и встречаются в нефтях в виде комплексов металлов – ванадия и никеля. Они сравнительно легко выделяются из нефти экстракцией полярными растворителями, такими как ацетонитрил, пиридин, диметилформамид и др.

Азотистые соединения - достаточно термически стабильные и не оказывают заметного влияния на эксплуатационные качества нефтепродуктов, азотистые основания – используются как дезинфицирующие средства, ингибиторы коррозии, как сильные растворители, добавки к смазочным маслам и битумам. Однако в процессах переработки нефти отравляют катализаторы, вызывают осмоление и потемнение нефтепродуктов.

Смолисто-асфальтеновые вещества (САВ)– концентрируются в тяжелых нефтяных остатках – мазутах, гудронах, битумах и др, их содержание в нефтях – от долей процента до 45 %. САВ представляют сложную многокомпонентную полидисперсную по молекулярной массе смесь высокомолекулярных углеводородов и гетеросоединений, включающих кроме углерода и водорода, серу, азот, кислород и металлы, такие как ванадий, никель, железо, молибден и др. Выделение индивидуальных соединений САВ из нефтей сложно и молекулярная структура их точно не установлена.

Классификация нефтей

Химическая классификация основана на групповом составе нефтей:

- метановая,

- нафтеновая,

- метано-нафтеновая,

- ароматическая,

- метано-нафтено-ароматическая.

Технологическая классификация нефти.

Нефть подразделяется на три класса по содержанию серы:

- (малосернистая (I),

- сернистая (II),

- высокосернистая (III),

три типа по выходу фракций, выкипающих до 350 0С:

- Т1 – больше 45,0 %,

- Т2 - 30,0-44,9 %;

- Т3 - меньше 30,0 %,

четыре группы по содержанию базовых масел:

- М1 - больше 25 %,

- М2 - 15-25 %,

- М3 - 15-25 %,

- М4 - меньше 15 %,

две подгруппы по индексу вязкости:

- И1 - 85 ИВ,

- И2 - 40-85 ИВ,

- И3 - меньше 40 ИВ,

три вида по содержанию парафина:

П1 - малопарафинистое, содержание парафина меньше 1,5 %,

П2 - парафинистое, содержание парафина 1,51- 6,0 %,

П3 - высокопарафинистое, содержание парафина больше 6,0 %.

Нефть характеризуется шифром, составляемым последовательно из обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида, которым соответствует данная нефть.

Пример: нефть сернистая, содержание серы 0,51-2,0 %, выход светлых фракций больше 45 %, содержание базовых масел 15-25 %, индекс вязкости базовых масел больше 85, парафинистая, содержание парафина 1,51-6,0 % - IIТ1М2И1П2.

В настоящее время действует классификация нефтей по стандарту ГОСТ Р 51858-2002.

Нефть по физико-химическим свойствам, степени подготовки, содержанию сероводорода и легких меркаптанов нефти подразделяют на классы, типы, группы и виды.

 

В зависимости от массовой доли серы нефти подразделяют на классы 1-4 (1- малосернистая, до 0,60 %, 2- сернистая, 0,61-1,80 %, 3 – высокосернистая, 1,81-3,50 %, 4- особо высокосернистая, свыше 3,50 %).

 

По плотности, а при поставке на экспорт –дополнительно по выходу фракций и массовой доле парафина нефти подразделяют на пять типов: 0 (особо легкая), 1 (легкая), 2 (средняя), 3 (тяжелая), 4 (битуминозная).

 

По степени подготовки нефти подразделяют на группы 1-3 (массовая доля воды для 1-2 группы не более 0,5 %, 3 группы – 1,0 %), концентрация хлористых солей, не более, мг/дм3 (1-100, 2- 300, 3 – 900).

 

По массовой доле сероводорода и легких меркаптанов нефти подразделяют на виды 1-3: массовая доля сероводорода, не более, млн-1, ррм – 1 -20, 2 – 50, 3 – 100 ррм. Массовая доля метил и этилмеркаптанов в сумме, не более: 1 – 40, 2 – 60 и 3 -100 ррм.

 

Пример: Нефть: массовая доля серы – 1,15 % (класс 2), плотность при 15 0С - 860,0 кг/м3 (тип 2), концентрация хлористых солей – 120 мг/дм3, массовая доля воды – 0,40 % (группа 2), при отсутствии сероводорода (вид 1) – обозначают «2.2.2.1 ГОСТ 51858-2002».

 

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

Природные газы разделяются на:

- сопровождающие нефть (попутные нефтяные газы ПНГ),

- добываемые из газовых и газоконденсатных месторождений (природный газ).

Газовый фактор – количество попутных нефтяных газов, всегда сопровождающих нефтяные залежи и выделяющиеся при ее добыче, выражающим число м3 газа на 1 т нефти.

Изменения состава ПНГ в процессе эксплуатации нефтяного месторождения связано с физическими свойствами газообразных углеводородов.

Метан находится в нефти только в газообразном состоянии, его гомологи в виде растворов, из которых потом они выделяются в определенной последовательности в зависимости от различия в их свойствах. Когда давление газа в месторождении высоко, газ практически состоит из метана, но по мере снижения давления содержание гомологов метана в газе нарастает, поэтому в конце эксплуатации нефтеносного горизонта из нефти выделяется газ, содержащий заметные количества жидких углеводородов, - газовый бензин.

В зависимости от содержания газового бензина различают сухие и жирные природные газы.

В сухих газах содержание газового бензина не превышает 100 г/м3, в жирных газах содержание газового бензина более 100 г/м3.

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература:

Основная литература:

1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов / С. А. Ахметов. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Санкт-Петербург: Недра, 2013. — 541 с.: ил..

2. Рябов В.Д. Химия нефти и газа: учебное пособие / В. Д. Рябов. — Москва: Форум, 2012. — 336 с.: ил..

3. Капустин В.М. Химия и технология переработки нефти: учебник / В. М. Капустин, М. Г. Рудин; Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина (РГУ Нефти и Газа). — Москва: Химия, 2013. — 496 с.: ил..

4. Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть первая. Первичная переработка нефти /Под ред. О.Ф. Глаголевой и В.М. Капустина. – М.: КолосС, 2006. – 400 с.

5. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. 672 с.

6. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей.- М.: Химия, КолосС, 2004. – 456 с.

7. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа: Учебное пособие для среднего профессионального образования. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007.-400 с.

Дополнительная литература:

1. Брагинский О.Б., Шлихтер Э.Б. Мировая нефтепереработка: экологическое измерение. М.: Academia, 2002. – 262 с.

2. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа: Учебное пособие для техникумов. - 3-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1985. - 408 с.

3. Химия нефти и газа: Учебное пособие для вузов/А.И. Богомолов, А.А. Гайле, В.В. Громова и др. Под ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина – СПб: Химия, 1995. - 448 с.

4. Химия нефти/Ю.В. Поконова, А.А. Гайле, В.Г. Спиркин и др. – Л.: Химия, 1984.

5. Эрих В.Н. Химия нефти и газа. - Л.: Химия, 1969. – 282 с.

6. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям: Учеб. пособие для вузов/И.Н. Дияров, И.Ю. Батуева, А.Н. Садыков, Н.Л. Солодова. – Л.: Химия, 1990. – 240 с.

 

Internet–ресурсы (в т.ч. Перечень мировых библиотечных ресурсов):

· www.oil-industry.ru – журнал «Нефтяное хозяйство»;

· www.dobi.oglib.ru электронная библиотека «Нефть и газ»;

· www.nglib.ru– портал научно-технической информации электронной библиотеки «Нефть и газ»;

· www.ngpedia.ru большая энциклопедия нефти и газа;

· www.rsl.ru – российская государственная библиотека;

· www.nlr.ru – российская национальная библиотека.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...