Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Нефть, ее свойства



 Другие рефераты
Нефть - кровь промышленности Нефть и продукты её переработки Нитрид бора и его физико-химические свойства Обработка каучука и производство резины

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.

                         ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТЕЙ

   Главнейшим свойством нефти, принесшим  им  мировую  славу  исключительных
энергоносителей, является их способность выделять при сгорании  значительное
количество теплоты. Нефть и ее производные  обладают  наивысшей  среди  всех
видов топлив теплотой сгорания. Теплота сгорания нефти – 41 МДж/кг,  бензина
– 42 МДж/кг. Важным показателем  для  нефти  является  температура  кипения,
которая  зависит  от  строения  входящих  в  состав  нефти  углеводородов  и
колеблется от 50 до 550°С.
   Нефть, как и любая жидкость,  при  определенной  температуре  закипает  и
переходит в газообразное состояние. Различные компоненты нефти  переходят  в
газообразное состояние при различной температуре. Так,  температура  кипения
метана –161,5°С, этана –88°С, бутана 0,5°С,  пентана  36,1°С.  Легкие  нефти
кипят при 50–100°С, тяжелые – при температуре более 100°С.
   Различие температур кипения  углеводородов  используется  для  разделения
нефти на температурные фракции. При нагревании нефти до  180–200°С  выкипают
углеводороды бензиновой фракции, при 200–250°С – лигроиновой, при  250–315°С
– керосиново-газойлевой и при  315–350°С  –  масляной.  Остаток  представлен
гудроном. В состав бензиновой и  лигроиновой  фракций  входят  углеводороды,
содержащие  6–10   атомов   углерода.   Керосиновая   фракция   состоит   из
углеводородов с [pic], газойлевая – [pic] и т.д.
   Важным является свойство нефтей растворять углеводородные газы.  В  1  м3
нефти может раствориться до 400 м3 горючих  газов.  Большое  значение  имеет
выяснение условий растворения нефти  и  природных  газов  в  воде.  Нефтяные
углеводороды растворяются в воде крайне незначительно. Нефти различаются  по
плотности. Плотность нефти, измеренной  при  20°С,  отнесенной  к  плотности
воды, измеренной при 4°С, называется относительной.  Нефти  с  относительной
плотностью 0,85 называются легкими, с относительной плотностью  от  0,85  до
0,90 – средними, а с относительной  плотностью  свыше  0,90  –  тяжелыми.  В
тяжелых нефтях содержатся в основном циклические  углеводороды.  Цвет  нефти
зависит от ее плотности: светлые  нефти  обладают  меньшей  плотностью,  чем
темные. А чем больше в нефти смол и асфальтенов, тем выше ее плотность.  При
добыче  нефти  важно   знать   ее   вязкость.   Различают   динамическую   и
кинематическую  вязкость.  Динамической  вязкостью   называется   внутреннее
сопротивление отдельных частиц жидкости движению  общего  потока.  У  легких
нефтей  вязкость  меньше,  чем  у   тяжелых.   При   добыче   и   дальнейшей
транспортировке  тяжелые   нефти   подогревают.   Кин
123
скачать работу


 Другие рефераты
Орнамент эпохи модерна
Аустралия
Соучастие в преступлении
Институт мировых судей


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ