Нефть

Введение. 

Основным сырьём для производства органических соединений служит в большинстве

случаев нефть. Химической обработкой этого сырья  занимается самостоятельная

отрасль химической промышленности - нефтехимия. Постоянно  вырастающая роль

синтетических органических соединений в жизни современного общества вызывает

потребность в  создании промышленного производства органических материалов,

способного  производить эти соединения быстро, дешево и в достаточном

количестве. Для  такого производства необходимы доступные , дешевые и широко

распространенные  в природе источники сырья , из которого можно было бы

получить необходимые  соединения сравнительно простыми методами. С течением

времени выяснилось, что этим требованиям удовлетворяют 3 ископаемых источника

сырья, а именно: каменный уголь, природный газ и нефть. Первое сырье для

производства  органических  материалов было получено из каменного угля. Так

продолжалось  некоторое время, но с течением времени  постоянно возрастало

значение природного газа и нефти, как источников химического сырья. Поэтому

все шире разрабатывались  и усовершенствовались соответствующие  химические

процессы. В  настоящее время из нефти получают свыше 90% всех синтезируемых

органических  соединений. Нефть - самый важный источник сырья для производства

органических  соединений.

                                История нефти.                                

В глубокой древности  было известно существовании нефти. Знали и слово

«нефть». Еще  древние греческие летописцы  Геродот и Плиний это горючее

вещество, использовавшееся, и как цемент называли «нафта». За 6-4 тысяч лет

до нашей  эры на берегу реки Евфрат (Ирак) велась добыча нефти. К далекому

прошлому относятся  первые сведения о нефти в Средней  Азии. О добыче «черного

масла» в  Ферганской впадине было известно еще во время похода Александра

Великого через  Среднюю Азию в Индию. Во время  путешествия Колумба в Америку

было описано  озеро на острове Тринидад, в котором  жители собирали асфальт, а

из него готовили цемент. В Северной Америке примитивная  добыча нефти велась с

XVII века. В России  в начала XVIII века Петр 1 приказал  добывать нефть на

Апшеронском полуострове (Азербайджан). Однако намерение Петра 1 не было

осуществлено. Только после Бакинского ханства  к России, началась кустарная

разработка  нефтяных источников. Нефть была довольно дорогим товаром. К

примеру, в торговой книге, составленной в Москве в 1575-1610 гг., указано,

что ведро нефти  стоило 3-4 раза дороже, чем ведро  вина.

Хотя о нефти  знали давно, использование ее в  течение многих веков было

ограниченным. Так, в III тысячелетии до н. э. в Египте, асфальт, как

связующие и  водонепроницаемое вещество вместе с песком и известью,

использовался для изготовления мастики, применяемой  при сооружении строений

из кирпича  и камня, дамб, причалов и дорог. Древние египтяне применяли ее

также для бальзамирования  трупов, древние греки находили применение горящей

нефти в военных  целях, как воспламеняющегося вещества вместе с селитрой,

серой и смолой для изготовления «огненных стрел» и «огненных горшков». В

военных действиях нефть - «греческий огонь» - использовался более 2 тысяч лет

назад.

Многие народы использовали нефть в медицине, а  также для защиты садов и

виноградников от вредителей. Еще в XIII веке Марко  Поло, описывая иракскую

нефть, указывал, что она применялась для освещения и в качестве лекарства от

кожных болезней. В XVI-XVII вв. в центральные районы России нефть привозили

из Баку. Ее применяли  в медицине, живописи и в качестве растворителя для

красок, а также  в военном деле.

Почти до начала XX века нефть употреблялась преимущественно для освещения

помещений, смазки колес телег и в немногочисленных механизмах. Постепенно

усиливалось ее значение, как топлива. Нефть –  «кровь» земли, Нефть – «черное

золото». Так  ныне называют нефть. И в этом нет  ни какого преувеличения. Нефть

самое ценное топливо  в мире! 
 

    

Что такое нефть. 

Соединения  сырой нефти – это сложные  вещества, состоящие из пяти элементов  – C,

H, S, O и N, причем  содержание этих элементов колеблется  в пределах 82–87%

углерода, 11–15% водорода, 2,5–3% серы, 0,1–2% кислорода и 0,01–3% азота.

Углеводороды  – основные компоненты нефти и  природного газа. Простейший из них  –

метан CH₄ – является основным компонентом природного газа. Все

углеводороды  могут быть подразделены на алифатические (с открытой молекулярной

цепью) и циклические, а по степени ненасыщенности углеродных связей – на

парафины и  циклопарафины, олефины, ацетилены  и ароматические углеводороды.

Парафиновые углеводороды (общей формулы C_nH_{2n + 2})

относительно  стабильны и неспособны к химическим взаимодействиям.

Соответствующие олефины (C_nH_2n) и ацетилены (C_n

H_{2n – 2}) обладают высокой химической активностью: минеральные

кислоты, хлор и  кислород реагируют с ними и разрывают  двойные и тройные связи

между атомами  углерода и переводят их в простые  одинарные; возможно, благодаря

их высокой  реакционной способности такие  углеводороды отсутствуют в природной

нефти. Соединения с двойными и тройными связями  образуются в крекинг-процессе

при удалении водорода из парафиновых углеводородов во время деструкции

последних при  высоких температурах. Циклопарафины  составляют важную часть

большинства нефти.

Они имеют то же относительное количество атомов углерода и водорода, что и

олефины. Циклопарафины (называемые также нафтенами) менее  реакционноспособны,

чем олефины, но более чем парафины с открытой углеродной цепью. Часто они

представляют  собой главную составную часть  низкокипящих дистиллятов, таких,

как бензин, керосин  и лигроин, полученных из сырой нефти.

                              Классификация нефти.                             

Классификации нефти строятся на различной основе. Как правило, это генетические

и технологические  классификации. Первые из них учитывают  состав исходного

материала и  условия его преобразования, а  вторые характеризуют нефть как  сырьё

для производства тех или иных нефтепродуктов. Генетическая классификация делит

нефти на гумитосапропелитовые, сапропелитовые и сапропелито-гумитовые  типы по

соотношению остатков высших и низших растений в их составе. Типы подразделяются

далее на классы и группы по степени преобразования компонентов в анаэробной

среде. Принятая в России технологическая классификация  делит их на три класса

по содержанию серы (I<II<III), три типа по выходу фракций, перегоняющихся

до 350лнС (Т1>Т2>Т3), четыре группы по потенциальному содержанию базовых

масел (М1>М2>М3>М4), две подгруппы по индексу вязкости (И1>И2) и

три вида по содержанию твердого парафина (П1<П2<П3). В целом  нефть

характеризуется шифром, составляемым последовательно  из обозначения класса,

типа, группы, подгруппы и вида, которым соответствует данная нефть.

Классификация, имеющая признаки и научной, и  технологической, была построена

на основе группового состава нефти. В соответствии с  ней нефти делятся на

шесть классов: парафиновые, парафинонафтеновые, нафтеновые, парафино-нафтено-

ароматические, нафтеноароматические, ароматические. Каждый класс включает

нефти с преобладанием  одного - двух компонентов группового состава или с их

примерно равным содержанием

Промышленнно-генетическая классификация нефти, аналогичная разработанной к

настоящему  времени для углей, пока отсутствует. Вероятно, это связано с тем,

что разнообразие жидких горючих ископаемых намного  меньше, чем ТГИ, а их

свойства легче  стандартизуются по сравнительно просто определяемым кривым ИТК

и групповому составу. Принятые в разных странах национальные системы

классификаций можно достаточно успешно применять  в международной торговле

нефтью и  нефтепродуктами и с их помощью  планировать направления переработки

нефти конкретного  месторождения.

                       Физико-химические свойства нефти.                       

Нефть представляет собой чрезвычайно сложную смесь  переменного состава и

говорить о  константах нефти невозможно, потому что состав и свойства нефти

могут существенно  изменятся. Но тем не менее для характеристики нефти

определение ряда физико-химических свойств имеет  весьма важное значение в

отношении ее состава  и товарных качеств.

     Плотность принадлежит к числу наиболее распространенных показателей при

исследовании  нефти. Особое значение этот показатель имеет при расчёте нефтей,

занимающих  данный объём или определения  объема нефтей. Это важно как для

расчетно-конструктивных исследований, так и для практической работы на местах

производства, транспортировки и потребления  нефтей. Величины плотности у нефти

весьма различны, они колеблются в пределах 0,77-2,0, хотя в большинстве случаев

они укладываются в более узкие пределы 0,83-0,96.

     Вязкостью или внутренним трением называется свойство,

проявляющееся в сопротивлении, которое нефть  оказывает при перемещении одной ее

части относительно другой под влиянием действия внешней  силы. Различают

Динамическую  и кинематическую связь нефтей. Значение вязкости при

характеристике  нефтей чрезвычайно велико. Наибольшее значение вязкость имеет

при расчете нефтепроводов, при расчетах, связанных с подачей топлива и т. д.