Нефть, ее свойства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Апреля 2012 в 16:18, реферат

Краткое описание

Химические элементы и соединения в нефтях. Производные нефтей. Основные продукты изменения нефтей с парафиновым основанием.

Содержимое работы - 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

— 14.51 Кб (Скачать файл)

ВВЕДЕНИЕ

 

 Бурный научно-технический  прогресс и высокие темпы развития  различных отраслей науки и  мирового хозяйства в XIX – XX вв. привели к резкому увеличению  потребления различных полезных  ископаемых, особое место среди  которых заняла нефть.

 

 Нефть начали добывать  на берегу Евфрата за 6 – 4 тыс.  лет до нашей эры.

 Использовалась она  и в качестве лекарства. Древние  египтяне использовали асфальт  (окисленную нефть) для бальзамирования.  Нефтяные битумы использовались  для приготовления строительных  растворов. Нефть входила в  состав «греческого огня». В  средние века нефть использовалась  для освещения в ряде городов  на Ближнем Востоке, Южной Италии  и др. В начале XIX в. в

 России, а в середине XIX в. в Америке из нефти путем  возгонки был получен керосин.  Он использовался в лампах. До  середины XIX в. нефть добывалась  в небольших количествах из  глубоких колодцев вблизи естественных  выходов ее на поверхность.  Изобретение парового, а затем  дизельного и бензинового двигателя  привело к бурному развитию  нефтедобывающей промышленности.

 

 Нефть – это маслянистая  горючая жидкость, обладающая специфическим  запахом, обычно коричневого цвета  с зеленоватым или другим оттенком, иногда почти черная, очень редко  бесцветная.

 

 ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ  И СОЕДИНЕНИЯ В НЕФТЯХ

 

 Нефти состоят главным  образом из углерода – 79,5 –  87,5 % и водорода –

11,0 – 14,5 % от массы нефти.  Кроме них в нефтях присутствуют  еще три элемента – сера, кислород  и азот. Их общее количество  обычно составляет 0,5

 – 8 %. В незначительных  концентрациях в нефтях встречаются  элементы: ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий и др. Их общее содержание  не превышает 0,02 – 0,03 % от массы  нефти. Указанные элементы образуют  органические и неорганические  соединения, из которых состоят  нефти.

 Кислород и азот  находятся в нефтях только  в связанном состоянии. Сера  может встречаться в свободном  состоянии или входить в состав  сероводорода.

 

 Углеводородные соединения

 

 В состав нефти входит  около 425 углеводородных соединений.

 

 Нефть в природных  условиях состоит из смеси  метановых, нафтеновых и ароматических  углеводородов. По углеводородному  составу все нефти подразделяются  на: 1) метаново-нафтеновые, 2) нафтеново-метановые, 3) ароматическо-нафтеновые, 4) нафтеново-ароматические, 5) ароматическо- метановые, 6) метаново-ароматические  и 7) метаново-ароматическо-нафтеновые.

 Первым в этой классификации  ставится название углеводорода, содержание которого в составе  нефти меньше.

 

 В нефти также содержится  некоторое количество твердых  и газообразных растворенных  углеводородов. Количество природного  газа в кубометрах, растворенного  в 1 т нефти в пластовых условиях, называется газовым фактором.

 

 В нефтяных (попутных) газах кроме метана и его  газообразных гомологов содержатся  пары пентана, гексана и гептана.

 

 Гетеросоединения

 

 Наряду с углеводородами  в нефтях присутствуют химические  соединения других классов. Обычно  все эти классы объединяют  в одну группу гетеросоединений (греч. «гетерос» – другой).

 

 В нефтях также обнаружено  более 380 сложных гетеросоединений, в которых к углеводородным  ядрам присоединены такие элементы, как сера, азот и кислород. Большинство  из указанных соединений относится  к классу сернистых соединений  – меркаптанов. Это очень слабые  кислоты с неприятным запахом.  С металлами они образуют солеобразные  соединения – меркаптиды. В нефтях  меркаптаны представляют собой  соединения, в которых к углеводородным  радикалам присоединена группа SH.

 

 Рис. 1. Метилмеркаптан.

 

Меркаптаны разъедают  трубы и другое металлическое  оборудование буровых установок.

 Главную массу неуглеводородных  соединений в нефтях составляют  асфальтово- смолистые компоненты. Это темно-окрашенные вещества, содержащие  помимо углерода и водорода  кислород, азот и серу. Они представлены смолами и асфальтенами. Смолистые вещества заключают около 93% кислорода в нефтях.

 Кислород в нефтях  встречается в связанном состоянии  также в составе нафтеновых  кислот (около 6%) – [pic], фенолов  (не более 1%) – [pic], а также  жирных кислот и их производных  – [pic](Р). Содержание азота в  нефтях не превышает 1%. Основная  его масса содержится в смолах. Содержание смол в нефтях может  достигать 60% от массы нефти,  асфальтенов – 16%.

 

 Асфальтены представляют  собой черное твердое вещество. По составу они сходны со  смолами, но характеризуются иными  соотношениями элементов. Они  отличаются большим содержанием  железа, ванадия, никеля и др. Если  смолы растворяются в жидких  углеводородах всех групп, то  асфальтены нерастворимы в метановых  углеводородах, частично растворимы  в нафтеновых и лучше растворяются  в ароматических. В “белых”  нефтях смолы содержатся в  малых количествах, а асфальтены  вообще отсутствуют.

 

 ПРОИЗВОДНЫЕ НЕФТЕЙ

 

 В 1888 г. предложено  называть все горючие ископаемые  каустобиолитами.

 Они подразделяются  на две группы: угли и битумы. К битумам (лат. “битумен”

 – смола) отнесли  нефть и горючие газы, а также  твердые вещества, родственные нефтям. При классификации производных  нефти выделяют две ветви.

 Одна из них объединяет  последовательные продукты изменения  нефтей с нафтеновым основанием  – минералы асфальтового ряда. Ко второй ветви относятся  продукты изменения нефтей с  парафиновым основанием – минералы  парафинового ряда.

 

 Продукты изменения  нефтей с нафтеновым основанием  подразделяют на три группы: группу  асфальтов, группу асфальтитов  и группу керитов. К первой  группе относятся мальты и  асфальты. Мальты – это черные, очень густые смолистые нефти.  Они богаты серой и кислородом. Асфальты представляют собой  буро-черные или черные вязкие, слегка эластичные или твердые  аморфные вещества. Асфальтиты отличаются  от асфальтов большей твердостью, хрупкостью и большей обогащенностью  смолисто-асфальтовыми компонентами. Мальты, асфальты и асфальтиты  полностью растворяются в органических  растворителях.

 В отличие от них  кериты (нефтяные угли) не плавятся  и не растворяются в органических  растворителях.

 

 Основными продуктами  изменения нефтей с парафиновым  основанием являются озокериты.  Это – воскообразные вещества  плотностью меньше единицы. Они  хорошо растворяются в бензине,  бензоле, скипидаре и сероуглероде. Они легко воспламеняются и  горят ярким коптящим пламенем. Озокерит – это смесь алканов от [pic] до [pic]. Вторичные компоненты представлены маслами, смолами и асфальтенами.


Информация о работе Нефть, ее свойства