11.3. Состав нефти

11.3.1. Фракционный состав. Нефть не имеет определенной темпера­туры кипения, т. к. является сме­сью огромного числа органических веществ. Фракционный состав определяют путем перегонки на специальных стандарт-ных аппара­тах при постепенно повышающейся температу­ре, когда отдель­ные компоненты отгоняются в порядке повышения их температур кипения. Поэтому нефть и ее продукты переработки характеризу­ются не температурой кипения, а температурными пределами начала и конца кипения и выходом определенных фракций, перегоняющихся в определен­ном интервале темпе­ра­тур. Отбор фракций, выкипающих до 350 ^оС, проводят при атмосфер­ном давлении, а остальных, во избежание термического разложения, при глубо-ком вакууме.

При атмосферной перегонке нефти выделяют следующие фракции:

- начало кипения – 28 ^оС – углеводородный газ;

- 28–140 ^оС (28–180 ^оС) – бензиновая фракция;

- 140–180 ^оС – лигроиновая фракция (тяжелая нафта);

- 140–220 (180–240 ^оС) – керосиновая фракция;

- 180–350 (220–350; 240–350) ^оC – дизельная фракция (легкий или атмо­с­ферный газойль);

- > 350 ^оС – мазут.

Фракции, выкипающие до 350 ^оС, называют светлыми. Остающийся в ос­татке после отгона светлых фракций мазут далее можно направить на даль­нейшую перегонку в вакууме. При этом в зависимости от направления пере-ра­ботки нефти выделяют следующие фракции:

- 350–500 (350–550) ^оС – вакуумный газойль (дистиллят);

- > 500 ^оC (> 550) ^оC – вакуумный остаток (гудрон).

- 300–400 (330–420) ^оС – легкая масляная фракция (трансформа­тор­ное масло);

- 400–450 (420–490) ^оС – средняя масляная фракция (машинное масло); - 450 – 490 ^оС – тяжелая масляная фракция (цилиндровое масло);

- > 490 ^оC (> 500 ^оС, > 550 ^оС) – гудрон.

Фракции, выкипающие, при температурах > 350 ^оС, называют темными.

Если при вакуумной перегонке дистиллят не делят на несколько фрак­ций, а выводят из колонны одним потоком, то его называют вакуумным га-зой­лем (вакуумным дистиллятом), из которого затем путем более сложных процессов переработки получают дизтопливо, бензин и другие продукты.

10.3.2. Химический и элементный состав. Доля углерода в нефтях ко­леблется в пределах 84–87 % масс, водорода 12–13,5 %, на остальные эле­мен­ты приходится 1–4 % (табл. 11.2).

Таблица 11.2

Элементный состав нефтей

Основная масса химических соединений представлена в нефти углево-до­ро­дами, в том числе ациклическими (гомологический ряд алканов), карбо-циклическими, которые включают гомологические ряды циклоалканов и аре­нов (гомологические ряды бензола, нафталина, антрацена и т. д.).

Кроме того, в нефти присутствуют гетероциклические соединения, име­ю­щие в составе циклического скелета, кроме атомов углерода, один или несколь­ко гетероатомов (как правило, серы, азота, кислорода).

Качество нефти находится в прямой зависимости от ее химического со­става, а отсюда определяется и технология ее переработки. Чем больше в нефти легких углеводородов (светлых фракций), меньше серы, азота, кисло­рода, тем выше ее качество.