Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Предмет товароведения. Этапы развития



Никитин Е.Е.

НЕФТЯНОЕ ТОВАРОВЕДЕНИЕ

 

Учебное пособие

 

Санкт-Петербург

УДК 66.0: 338(075.8)

ББК 35.11

 

Утверждено редакционно-издательским советом СПбГИЭУ в качестве учебного пособия по спец. 080502

Рецензенты:

зав. кафедрой технологии нефтехимических и углехимических производств СПбГТИ (ТУ) д. хим. наук, проф. В.М. Потехин

зам. ген. директора ВНИГРИ, д.э.н., проф., засл. деятель науки РФ Ильинский А.А.

 

 

В учебном пособии рассматриваются основные понятия и методы общего товароведения, роль и место нефтяного товароведения в решении практических вопросов маркетинга нефтепродуктов. Сформулированы новые задачи товароведения нефтепродуктов на современном этапе. Раскрываются основополагающие показатели качества нефти и нефтепродуктов, ассортимент и новые требования к потребительским и экологическим характеристикам базовых нефтепродуктов. Проанализированы российские и международные стандарты на основные нефтепродукты, их взаимозаменяемость.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 080502– Экономика и управление на предприятии нефтяной и газовой промышленности

 


Оглавление

 

  Введение
1. Предмет товароведения, этапы развития
1.1 Техническое регулирование. Стандартизация и сертификация товаров
1.2 Нефтяное товароведение. Новые задачи.
2. Общие сведения о нефти и нефтепродуктах
2.1. Элементарный и фракционный состав нефтей
2.2. Групповой и химический состав нефтей
2.3. Классификация нефтей
2.4 Классификация нефтепродуктов
3. Товароведная характеристика нефтяных топлив
3.1. Классификация нефтяных топлив
3.2. Автомобильные бензины
3.3. Дизельное топливо
3.4. Реактивные топлива (авиационные керосины)
4. Смазочные масла
4.1. Моторные масла
4.2. Трансмиссионные, индустриальные и прочие масла
5. Углеродные и вяжущие материалы
5.1. Нефтяные битумы
5.2. Нефтяные коксы

 

 

Предисловие

 

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 080500 «Экономика и управление на предприятии нефтяной и газовой промышленности». Оно может быть также полезно для подготовки студентов по специальности «Экономика и управление на предприятии химической промышленности», для работников предприятий нефтегазохимического комплекса, в первую очередь, для переподготовки и повышения квалификации специалистов.

В учебном пособии освещены основные понятия в области общего товароведения, отражены особенности и новые задачи товароведения нефтепродуктов на современном этапе развития. Приведена классификация нефти и нефтепродуктов в соответствии с международными, внутрироссийскими и отраслевыми стандартами, раскрыты основные показатели качества и ассортиментная характеристика основных нефтепродуктов. Особое внимание уделено рассмотрению основных свойств и показателей качества моторных топлив и масел. В пособии затронуты также вопросы химического, группового и фракционного состава нефтей, которые взаимосвязаны с качественными характеристиками нефтепродуктов. Учитывая то, что российский рынок нефтепродуктов все в большей степени приобретает характерные черты западного рынка, в учебном пособии показана взаимозаменяемость отечественных и зарубежных марок горючего и смазочных материалов. Основой настоящего учебного пособия являются учебники, учебные пособия, монографии, обзоры ведущих специалистов и ученых в области нефтепереработки.

 

Введение

Нефтеперерабатывающая отрасль Российской Федерации в настоящее время вырабатывает более 500 наименований готовой продукции, которая занимает особое положение в экономике страны и от использования которой зависит ее безопасность. Надежность эксплуатации разнообразной техники, ее безопасность в большой степени определяется качеством применяемых нефтепродуктов. Следует учесть также, что нефтепродукты по своей химической природе представляют собой повышенную опасность для человека и окружающей среды. Требования к качеству нефтепродуктов многообразны и диктуются постоянно изменяющимися условиями применения и эксплуатации отдельных продуктов, поэтому роль и значение нефтяного товароведения в условиях рыночных отношений приобретает особое значение. Предполагаемое скорое вступление Российской Федерации во Всемирную торговую организацию (ВТО), а также тенденция приобретения российским рынком нефтепродуктов характерных черт западного рынка, особое значение приобретает не только контроль качества нефтепродуктов, но и совершенствование методов его оценки.

В настоящее время к новой отечественной и зарубежной технике предъявляются все возрастающие требования по надежности, долговечности и экономичности. Поэтому знание состава, свойств, областей применения, эксплуатационных характеристик, токсикологических и экологических показателей таких эксплуатационных материалов, как топливо, масла, смазки и др. приобретают первостепенное значение.

Все возрастающие требования к эксплуатационным и экологическим характеристикам товарных нефтепродуктов диктую и важнейшие задачи отечественной нефтеперерабатывающей промышленности. Это прежде всего необходимость организации производства высококачественных, экологически чистых видов горючего и смазочных материалов, соответствующих европейским и международным стандартам. В настоящее время нефтепродукты нефтеперерабатывающих предприятий по целому ряду показателей не соответствуют международным стандартам.

Поэтому одной из основных задач российского нефтяного товароведения является выявление несоответствий российских и международных стандартов на продукты нефтепереработки и нахождение путей ликвидации этих несоответствий. В современных условиях задачей нефтяного товароведения является разработка таких требований к качеству нефтепродуктов, которые удовлетворяли бы как эксплуатационным характеристикам, так и международным экологическим нормам и требованиям.

Очень важной составляющей является поддержка стимулирования государственными органами отечественных производителей и потребителей нефтепродуктов. В РФ в 1992 году были утверждены и введены в действия первые Правила сертификации автомототранспортных средств, включающие экологические показатели. Документы такого рода стимулируют производителей производить, а потребителей потреблять более высококачественные нефтепродукты.

 

Жидкие продукты

Жидкие нефтепродукты — самые обширные по ассортимен­ту и массе. К ним относятся топлива, нефтяные масла, раство­рители и другие.

Топлива нефтяного происхождения подразделяются на бен­зины, реактивные, дизельные и котельные топлива.

Бензины, в зависимости от пределов выкипания и других показателей, подразделяются на автомобильные (40°—200°С) и авиационные (35°—180°С). К бензинам предъявляются требования по фракционному составу, детонационной стойкости, химической и физической стабильности и другим показателям.

Фракционный состав должен обеспечить легкий запуск дви­гателя в любую погоду без образования паровых пробок, хоро­шую приемистость, независимо от условий эксплуатации, т. е. способность двигателя быстро развивать обороты при резком увеличении подачи топливовоздушной смеси в цилиндры, а также полноту испарения и, следовательно, полноту сгорания, или его экономичность. Фракционный состав нормируется тем­пературами начала кипения, выкипания 10, 50 и 90%-ных фракций бензина.

Детонация стойкости является одним из важнейших пока­зателей качества бензина и характеризуется октановым чис­лом. При детонационном сгорании скорость распределения пла­мени примерно в 100 раз превышает скорость распространения пламени при нормальном сгорании. Детонация приводит к пе­регреву двигателя, пригоранию колец, поршней и клапанов, разрушению подшипников и т. д. Кроме того, при детонацион­ном сгорании снижается мощность. Октановое число опреде­ляется сравнением детонационной стойкости испытуемого топ­лива со стойкостью эталонной смеси, состоящей из изооктана 2, 2, 4—триметилпентана, октановое число которого принято за 100, и н-гептана с октановым числом, принятым равным 0.

Если, например, эталонная смесь состоит из 76% изооктана и 24% н-гептана, то ее октановое число равно 76. Таким образом, октановое число испытуемого бензина равно процентному соотношению изооктана в эталонной смеси, детонационная стойкость которого одинакова со стойкостью испытуемого топлива.

Октановые числа углеводородов определяются их химической природой и строением. Парафиновые углеводороды нор­мального строения имеют низкие октановые числа. Нафтено­вые, изопарафиновые и ароматические углеводороды имеют более высокую детонационную стойкость. Так, прямогонные бензины из парафинистых нефтей обычно имеют октановые числа в пределах 20—40 пунктов. Для повышения октанового числа их подвергают термокаталитической переработке, в про­цессе которой изменяется их химическая природа и строение. Некоторого повышения октанового числа можно добиться до­бавлением к топливу тетраэтилсвинца в составе так называе­мой этиловой жидкости. Но тетраэтилсвинец сильно токсичен, поэтому повышение октанового числа бензинов их этилированием неперспективно.

Для авиационных бензинов, кроме октанового числа, опре­деляют еще сортность. Последняя представляет собой мощность в процентах, которую развивает двигатель при работе на испытуемом топливе по сравнению с работой на изооктане. Так, для бензина 95/115 первая цифра означает октановое число, а вторая — сортность.

К бензинам предъявляются также следующие требования:

бензины должны обладать высокой химической стабильно­стью, т. е. не должны образовывать смол и осадков при хране­нии, а также смолистых отложений;

бензины не должны застывать и расслаиваться при низких температурах, не должны образовывать кристаллов льда;

бензины должны быть химически нейтральными, т. е. не корродировать металл, продукты сгорания не должны корродировать детали двигателя.

Топлива для воздушно-реактивных двигателей (ВРД) пред­ставляют собой керосиновые и керосино-бензиновые фракции нефтей, выкипающие в пределах 150°—280°С.

Важнейшими характеристиками топлив для ВРД являются теплота сгорания и плотность, так как они определяют воз­можную дальность полета самолета при заданном объеме топ­ливных баков. Содержание ароматических углеводородов в топливах для ВРД не должно быть более 20—22%, непредель­ных — не более 1, 4—2, 4%. К этим топливам предъявляются и другие требования: термическая стабильность, отсутствие твер­дых парафинов или льда при низких температурах, коррозии и др.

Дизельное топливо впрыскивается в цилиндры двигателя в жидком виде, так как его трудно испарить перед ними вследствие высоких пределов выкипания (250-350°С). Дизельное топливо не должно иметь или образовывать никаких механических взвесей и других отложений (смолы, нагар), корродировать детали двигателя. В нагретой среде цилиндра двигате­ля топливо должно самопроизвольно воспламеняться, и если этот процесс происходит со значительной задержкой, то дви­гатель работает со стуком «жестко», что является ненормаль­ным. «Мягкой» работе двигателя способствуют парафиновые углеводороды нормального строения. Чем «мягче» сгорает топ­ливо, тем выше его цетановое число, которое выражается про­центом цетана (н-гексадекана) в эталонной смеси с альфаметилнафталином, имеющей такую же характеристику «жестко­сти», что и испытуемое топливо. Дизельное топливо бывает арктическим, зимним, летним и специальным.

Котельное топливо предназначено для сжигания в топках судовых и стационарных котельных установок, а также при выплавке стали и для других целей. Котельное топливо по со­ставу представляет собой остатки прямой перегонки нефти и крекинг-остатки (мазуты). Иногда для этих целей использу­ются сырые тяжелые нефти, лишенные легких фракций. Жид­кие котельные топлива имеют существенные преимущества перед твердыми. К мазутам предъявляются требования по плотности, вязкости, температурам вспышки и застывания, те­плоте сгорания.

Нефтяные масла представляют собой самую разнообразную группу нефтепродуктов.

Моторные масла применяются для смазки двигателей внут­реннего сгорания. Они подразделяются на масла для карбю­раторных автотракторных двигателей или автолы, дизельные и авиационные. По способу производства они могут быть дистиллятными, остаточными, компаундированными и загущен­ными. Масла обычно содержат присадки, улучшающие их свойства.

Трансмиссионные и редукторные масла используют для смазывания зубчатых передач и других деталей машин. Их работа определяется температурным режимом, удельным дав­лением в зубчатых передачах и скоростью скольжения поверх­ностей трения.

Рабочие жидкости для гидравлических систем использу­ются в гидросистемах летательных аппаратов, подвижной на­земной и корабельной техники, а также в гидротормозах и амортизаторах.

Индустриальные масла служат для смазывания разнообразных пар трения различных механизмов (станки металлорежущие, ткацкие, деревообрабатывающие, прессы).

Вырабатывают также масла турбинные, компрессорные, электроизоляционные (трансформаторные, кабельные, кон­денсаторные), приборные, технологические и белые.

Из нефтей получают также широкий ассортимент пластич­ных смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей, растворите­лей.

К твердым продуктам, вырабатываемым из нефти, отно­сятся твердые углеводороды (парафины, церезины), битумы, кокс нефтяной и др.

 

 

Контрольные вопросы к I разделу

«предмет товароведения, этапы развитиия»

 

1. Цель и задачи товароведения

2. Этапы развития товароведения

3. Основные положения системы стандартизации в РФ

4. Виды, назначение и содержание стандартов

5. Формы сертификации продукции

6. Задачи нефтяного товароведения

7. Общая характеристика основных нефтепродуктов

Парафиновые углеводороды

В состав нефти могут входить газообразные (С1—С4), жидкие (С5—С15), и твердые (С16—С60) парафины. Преимущественно это углеводороды нормального строения. Парафины с разветвлен­ной цепью составляют доли процента и построены на основе изопреноидных структур:

При нормальных условиях (Р = 0, 1013 МПа и Т = 273 К) пара­фины С5—С15 являются жидкостями и входят в состав бензиновых (С5—С10) и керосиновых (С11—С15) фракций. Большая их часть нормального строения.

Жидкие парафины существенно влияют на величину октано­вого и цетанового числа топлива (подробнее ниже)

Углеводороды с числом углеродных атомов более 16 являют­ся твердыми веществами:

• углеводороды нормального строения С16—С35 — парафины;

• углеводороды изомерного строения > С36 — изопарафины или церезины.

Отличаются церезины более высокой молекулярной массой и температурой кипения. По химическим свойствам церезины менее инертны, чем парафины. Они легко реагируют с серной, азотной и хлорсульфоновой кислотами. Парафины, наоборот, очень стойки на холоде к воздействию различных сильнодейст­вующих реагентов и окислителей.

Нафтеновые углеводороды

Нафтеновые (циклановые или полиметиленовые) углеводо­роды весьма равномерно распределены в нефтях независимо от их геологического возраста. В среднем нефти содержат до 25—75 % мас. нафтенов.

Нафтены представлены в нефтях моно-, би- и полицикличе­скими соединениями. Особенно велико содержание в бензиновых и керосиновых фракциях неф­ти метилзамещенных циклопентанов и циклогексанов. Поли­циклические конденсированные соединения содержатся в высококипящих фракциях нефти

Нафтены благотворно влияют на технологические свойства масляных дистиллятов, так как обладают достаточно высокой температурой затвердевания и практически не изменяют коэф­фициент вязкости с температурой.

Ароматические углеводороды

Арены (ароматические углеводороды, содержащие одно или несколько бензольных колец, в том числе конденсированных) в нефти представлены соединениями следующих рядов:

• бензол и его гомологи, СnН2n-6;

• нафталин и его гомологи: СnН2n-12;

• сложные конденсированные системы, состоящие из 3, 4 и 5 конденсированных ядер;

• гибридные, или смешанные, углеводороды, состоящие из нафтеновых и ароматических фрагментов.

Экспериментально было установлено, что для каждой из фракций нефти характерны свои ароматические углеводороды. Причем с увеличением молекулярной массы фракции содержа­ние аренов в них повышается; ароматические углеводороды ста­новятся все более конденсированными.

Углеводороды гибридного (смешанного) строения имеют в своем составе различные структурные элементы: ароматические кольца пяти- и шестичленные циклопарафиновые циклы и али­фатические парафиновые цепи. Сочетание этих элементов может быть разнообразным, а число изомеров - огромным. Например, изопропилбензол состоит из алифатической парафиновой цепи и ароматического кольца. В данном случае в ароматическую систе­му входит около 61 % атомов углерода, и именно ароматическое кольцо оказывает влияние на физические и химические свойства вещества. Поэтому изопропилбензол не является гибридным и относится к классу ароматических углеводородов.

Для бензиновых, фракций характерно наличие почти всех изо­меров гомологов бензола. При этом чем более насыщена угле­родом молекула и чем более она разветвлена, тем больше их со­держится во фракции. Например:


 

 

Соотношение гомологов бензола в бензиновых фракциях:

В бензиновой фракции присутствует простейший гибрид­ный, или смешанный, углеводород — индан.

Условно гибридные углеводороды можно подразделить на три типа: алкано-нафтеновые; алкано-ареновые; алкано-нафте-но-ареновые. Алкано-нафтеновые углеводороды представляют собой либо длинные парафиновые цепи с циклопарафиновыми заместителями, либо моно- или полициклические структуры с несколькими более короткими боковыми парафиновыми цепя­ми. Эти углеводороды свойственны легкокипящим фракциям нефтей. Алкано-ареновые углеводороды представляют собой нормальные парафины с фенильными заместителями в конце цепи. Число ароматических колец в них не превышает двух. Та­кие углеводороды встречаются в керосиновых фракциях. Алкано-нафтено-ареновые углеводороды, как правило, содержат одно или два ароматических кольца конденсированного типа и от одного до трех полиметиленовых колец. Число ароматических колец в таких системах редко достигает трех. Этот тип гибрид­ных углеводородов наиболее распространен среди углеводородов высокомолекулярной части нефти.

В керосиновых фракциях ароматические углеводороды также представлены гомологами бензола, но с более длинными углево­дородными цепями, чем в бензиновых фракциях:

где R1 и R2 — углеводородные радикалы < С12.

Наряду с ними, в керосиновых фракциях установлено нали­чие заметных количеств гомологов нафталина. Среди них встре­чаются метил- диметил- и полиметилзамещенные нафталины. Обнаружены также и гибридные углеводороды — тетралин и его гомологи.

В более тяжелых — керосино-газойлевых, дизельных и масля­ных фракциях — ароматические углеводороды представлены го­мологами нафталина и конденсированными ароматическими уг­леводородами. Причем, чем выше температуры кипения углево­дородов во фракции, тем более насыщена кольцами молекула, а количество гомологов нафталина уменьшается. Например, в масляных фракциях обнаружены аналоги антрацена.

В очищенных товарных маслах гибридные углеводороды алкано-нафтенового типа представлены преимущественно моно- и бициклическими ц кланами с длинными алкильными цепями (до 50-70 % масс.). Выделенные и из нефти арены можно использовать в разных целях. Главным образом - это ценное сырье для промышленно­го органического и нетфехимического синтеза (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы, нафталин). Возможна их добавка к мотор­ным маслам, так как они наименее склонны к детонации. А вот в дизельном топливе они нежелательны, так как ухудшают про­цесс его сгорания.

Серосодержащие соединения

Содержание сернистых соединений в нефтях колеблется в широких пределах — от следовых количеств до 7 % маcc. Насчи­тывается более 200 различных сернистых соединений, найден­ных и идентифицированных в нефтях. В основном сера в нефти содержится в виде: элементной серы, сероводорода, меркапта­нов, сульфидов (тиоэфиры) и дисульфидов (дитиоэфиры), цик­лических соединений и их гомологов.

Сера как простое вещество и в виде сероводорода содержит­ся в нефтях в раворенном состоянии. Содержание меркаптановой серы достигает 15 % масс. от ее общего содержания. Сосредо­точены меркаптаны в бензиновых фракциях. Сульфиды распро­странены в бензиновых и легроино-керосиновых фракциях, где они составляют от 50 до 80 % масс. от суммы всех сернистых со­единений, а дисульфиды — в керосино-газойлевых фракциях. На них приходится до 15 % масс. всей серы. Циклические соеди­нения — тиацикланы (циклические сульфиды), тиофен и их го­мологи — сосредоточены в керосиновых и масляных фракциях. Они составляют всего лишь несколько процентов от суммы сер­нистых соединений.

В сырой нефти сера преобладает в меркаптанах, сульфидах и дисульфидах, а после термической обработки входит в состав тя­желых продуктов переработки в основном в ароматические гете­роциклические соединения.

Сера — самый вредный элемент в нефти, так как входит в очень агрессивные соединения (сера, сероводород и меркапта­ны), приводящие к коррозии металла и ухудшающие антидето­национные свойства топлив и качество вторичных продуктов пе­реработки нефти (нефтяной кокс).

Азотсодержащие соединения

Большая часть азота сосредоточена в смолистых веществах, но встречается и в виде аминогрупп ароматического или алифа­тического характера. Азотистые соединения нефтей подразделя­ют на две основные группы: азотистые основания и «нейтраль­ные» (слабоосновные) соединения.

Азотистые основания равномерно распределены по фракциям нефти и составляют от 20 до 40 % масс. от общего количества азо­тистых соединений. Очевидно, в низкокипящих фракциях нефти сосредоточены аминогруппы алкильного характера, а в высоко-кипящих - молекулы, содержащие несколько конденсирован­ных бензольных или нафтеновых циклов.

К «нейтральным» азотистым соединениям относят производ­ные индола и карбазола, циклические амиды и порфирины. Кроме того, в нефтях обнаружены также гетероциклические со­единения, содержащие, кроме азота, серу (тиазолы).

 

Смолисто-асфальтеновые вещества

В группу гетероатомных соединений нефти включают смолисто-асфальтеновые вещества, содержащие в себе все гетероатомы нефти: кислород, азот и серу. Суммарно содержание в них гетероатомов достигает 14 % масс. Гудрон, получаемый после от­гонки из нефти светлых фракций и масляных дистиллятов, со­стоит из смолисто-асфальтеновых соединений.

В составе этих соединений различают смолы и асфальтены.

Смолы — это конденсированные циклические соединения с длинными алифатическими боковыми цепями. Густые вязкие вещества бурого цвета. Их плотность больше воды (1, 1 г/см3), и молекулярная масса колеблется в пределах 600—700 кг/кмоль.

Асфальтены — полициклические ароматические сильно кон­денсированные системы с короткими алифатическими боковы­ми цепями. Твердые высокоплавкие хрупкие вещества черного цвета, не растворимые в алканах. Молекулярная масса рав­на 2000—3000, а иногда превышает 6000 кг/кмоль. Молекулы ас­фальтенов можно рассматривать как продукт конденсации (со­единения) нескольких молекул смол.

Классификация нефтей

Классификация нефтей является базой, которая позволяет предопределить ассортимент и качество продуктов, подобрать наилучшие условия переработки тех или иных нефтей.

С того момента, как добыча нефти и ее переработка вышли на промышленный уровень, классификация нефти претерпевала изменения и дополнения.

Химическая классификация основана на групповом составе нефтей. По этой классификации различают следующие нефти: метановая; нафтеновая; метано-нафтеновая; ароматическая; метано-нафтено-ароматическая; нафтено-ароматическая.

Существует промышленная классификация, основанная на плотности нефти. В этой классификации выделяют 3 типа неф­ти: легкие, чья плотность ниже 0, 878 г/см3; утяжеленные — от 0, 878 до 0, 884 г/см3; тяжелые — выше 0, 884 г/см3.

Широкое распространение имела также технологическая классификация нефти. Согласно этой классификации нефть подразделяется на три класса по содержанию серы, три типа по выходу фракций, выкипающих до 350 °С, четыре группы по по­тенциальному содержанию базовых масел, две подгруппы по ин­дексу вязкости и три вида по содержанию твердого парафина. В целом нефть характеризуется шифром, составляемым последо­вательно из обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида, которым соответствует данная нефть (табл.2)

Таблица 2

Класс Содержание серы, % масс Тип Выход светлых нефтепродуктов, %масс. Группа Содержание базовых масел, % масс. Подгруппа Индекс вязкости базовых масел Вид Содержание парафина, % масс.
I Малосер- нистая < 0, 50 Т1 > 45, 0 М1 > 25 И1 П1 малопа-рафинистая < 1, 5
II сернистая 0, 51÷ 2, 00 Т2 30, 0÷ 44, 9 М2 М3 15÷ 25 15÷ 25 И2 40÷ 85 П2 парафи-нистая 1, 51÷ 6, 00
III Высоко- сернистая > 2, 00 Т3 < 30, 0 М4 < 15 И3   П3 высоко-парафинистая > 6, 00

 

В настоящее время действует классификация нефтей по ГОСТ Р 51858—2002. Согласно этому стандарту 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 (табл.3). По плотности, а при поставке на экспорт - дополнительно по выходу фракции и массовой доле парафина нефти подразделяют на пять типов (табл. 4) По степени подготовки нефти подразделяют на груп­пы 1-3 (табл. 5). Па массовой доле сероводорода и легких меркаптанов нефти подразделяют на виды 1-3 (табл. 6).

Условное обозначение нефти состоит из четырех цифр, соот­ветствующих обозначениям класса, типа, группы и вида нефти. При поставке нефти на экспорт к обозначению типа добавляется индекс «э». Структура условного обозначения нефти:

X X X X ГОСТР

 

 

Табл. 3

Классы нефтей

Класс нефти Наименование Массовая доля серы, % масс
Малосернистая До 0, 60 включ.
Сернистая 0, 61-1, 80
Высокосернистая 1, 81-3, 50
Особо высокосернистая Свыше 3, 50

 

Табл. 4

Типы нефтей

Наименование параметра Норма для типа нефти
0 (особо легкая) 1 (легкая) 2 (средняя) 3 (тяжелая) 4 (битуми- нозная)
Для экономики страны для экспорта для экономики страны для экспорта для экономики страны для экспорта для экономики страны для экспорта для экономики страны для экспорта
Плотность при температуре 15 оС, кг/м3 Не более 834, 5 834, 5 ÷ 854, 4 854, 4÷ 874, 4 874, 4÷ 899, 3 Более 899, 3
Выход фракции, не менее, %, до температуры:                    
200º С - - - - - - - -
300º С - - - - - - - -
350º С - - - - - - - -
Массовая доля парафина, не более, % - - - - - - - -
                       

 

Если по одному из показателей (плотности или выходу фракций) нефть относится к типу с меньшим номером, а по другому — к типу с большим номером, то нефть признают соответствующей типу с большим номером.

Таблица 5

Группы нефтей

Наименование показателя Норма для нефти группы
Массовая доля воды, не более, % 0, 5 0, 5 1, 0
Концентрация хлористых солей, не более, мг/дм3
Массовая доля механических примесей, не более, % 0, 05
Давление насыщенных паров, не более, кПа 66, 7 66, 7 66, 7
Содержание хлорорганических соединений, мил-1 (ppm) Не нормируется. Определение обязательно

 

 

Таблица 6

Виды нефтей

Наименование показателя Норма для нефти вида
Массовая доля сероводорода, не более, мил-1 (ppm)
Массовая доля метил- и этилмеркаптанов, мил-1 (ppm)

Нефть с массовой долей сероводорода менее 20 мил-1 считают не содержа­щей сероводород.

Рассмотрим несколько примеров классификации нефти.

1. нефть (при поставке потребителю в России): массовая доля серы 1, 15% (класс 2); плотность при 15оС 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 Р 51858-2002».

2. нефть (при поставке на экспорт): массовая доля современных представлений нефть состоит из низко- и высо­комолекулярных углеводородных и неуглеводородных компонентов. Пол­ностью разделить нефть на индивидуальные соединения невозможно, да этого и не требуется ни для технической характеристики нефтяного сырья, еш для его промышленного использования. Достаточно ее разделить на отдельные более или менее узкие фракции перегонкой, адсорбцией и др., методами. К тому же, по химическому составу нефти различных месторо­ждений весьма разнообразны. По этой причине обсуждение можно вести лишь о характеристиках «среднестатистической» нефти.

В качестве молекулярных характеристик нефти и нефтепродуктов необходимо использовать даже большее число, чем для макромолекул, различных по точности, объективности и глубине охвата показателей свойств. Их можно рассматривать в первом приближении по пяти груп­пам.

1. Брутто-характеристики элементного состава.

6.Средняя молекулярная масса и связанные с ней физические характеристики (пределы выкипания, плотность и др.).

7.Групповой состав нефти и нефтепродуктов.

8.Показатели интегрального структурного анализа (ИСА).

9.Комплексные показатели свойств.

Парафиновые углеводороды

В состав нефти могут входить газообразные (С1—С4), жидкие (С5—С15), и твердые (С16—С60) парафины. Преимущественно это углеводороды нормального строения. Парафины с разветвлен­ной цепью составляют доли процента и построены на основе изопреноидных структур:

При нормальных условиях (Р = 0, 1013 МПа и Т = 273 К) пара­фины С5—С15 являются жидкостями и входят в состав бензиновых (С5—С10) и керосиновых (С11—С15) фракций. Большая их часть нормального строения.

Жидкие парафины существенно влияют на величину октано­вого и цетанового числа топлива (подробнее ниже)

Углеводороды с числом углеродных атомов более 16 являют­ся твердыми веществами:

• углеводороды нормального строения С16—С35 — парафины;

• углеводороды изомерного строения > С36 — изопарафины или церезины.

Отличаются церезины более высокой молекулярной массой и температурой кипения. По химическим свойствам церезины менее инертны, чем парафины. Они легко реагируют с серной, азотной и хлорсульфоновой кислотами. Парафины, наоборот, очень стойки на холоде к воздействию различных сильнодейст­вующих реагентов и окислителей.

Нафтеновые углеводороды

Нафтеновые (циклановые или полиметиленовые) углеводо­роды весьма равномерно распределены в нефтях независимо от их геологического возраста. В среднем нефти содержат до 25—75 % мас. нафтенов.

Нафтены представлены в нефтях моно-, би- и полицикличе­скими соединениями. Особенно велико содержание в бензиновых и керосиновых фракциях неф­ти метилзамещенных циклопентанов и циклогексанов. Поли­циклические конденсированные соединения содержатся в высококипящих фракциях нефти

Нафтены благотворно влияют на технологические свойства масляных дистиллятов, так как обладают достаточно высокой температурой затвердевания и практически не изменяют коэф­фициент вязкости с температурой.

Ароматические углеводороды

Арены (ароматические углеводороды, содержащие одно или несколько бензольных колец, в том числе конденсированных) в нефти представлены соединениями следующих рядов:

• бензол и его гомологи, СnН2n-6;

• нафталин и его гомологи: СnН2n-12;

• сложные конденсированные системы, состоящие из 3, 4 и 5 конденсированных ядер;

• гибридные, или смешанные, углеводороды, состоящие из нафтеновых и ароматических фрагментов.

Экспериментально было установлено, что для каждой из фракций нефти характерны свои ароматические углеводороды. Причем с увеличением молекулярной массы фракции содержа­ние аренов в них повышается; ароматические углеводороды ста­новятся все более конденсированными.

Углеводороды гибридного (смешанного) строения имеют в своем составе различные структурные элементы: ароматические кольца пяти- и шестичленные циклопарафиновые циклы и али­фатические парафиновые цепи. Сочетание этих элементов может быть разнообразным, а число изомеров - огромным. Например, изопропилбензол состоит из алифатической парафиновой цепи и ароматического кольца. В данном случае в ароматическую систе­му входит около 61 % атомов углерода, и именно ароматическое кольцо оказывает влияние на физические и химические свойства вещества. Поэтому изопропилбензол не является гибридным и относится к классу ароматических углеводородов.


Поделиться:



Популярное:

  1. Cтадии развития организации, виды оргструктур, элементы организационной структуры
  2. I. Основные этапы становления и развития физической культуры в России и зарубежных странах
  3. III Исследование функционального развития чувствительности
  4. IX. Естествознание и перспективы развития цивилизации
  5. VII. ПОЧИТАЕМЫЕ МЕСТА И ПРЕДМЕТЫ
  6. А. В. Петровский разработал следующую схему развития групп. Он утверждает, что существует пять уровней развития групп: диффузная группа, ассоциация, кооперация, корпорация и коллектив.
  7. АБСТРАКТНОЕ ИСКУССТВО (беспредметное, нефигуративное)
  8. Акселерация и ретардация развития
  9. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА
  10. Алгоритм исторического развития ЭВМ
  11. Алгоритмы классического цикла управления и основные направления развития менеджмента в здравоохранении.
  12. АЛФАВИТНО-ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 867; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.123 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь