Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Состав топлив и масел из нефти.↑ Стр 1 из 31Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Нефть - основное сырье для производства топлив, масел и синтетических материалов (каучук, пластмассы и др. синтетические волокна). Топлива и масла получают путем переработки нефти. Среди них – прямая перегонка, термический и каталитический крекинг, гидрокрекинг, а также риформинг. С самого начала развития нефтеперерабатывающей промышленности до сегодняшнего дня получили распространение процессы прямой перегонки нефти. Сырьевая база. Мировые энергетические потребности на 32 % удовлетворяются за счет нефти, а на транспорте нефть и нефтепродукты практически незаменимы. Ежегодно сжигается более 3 миллиардов тонн нефти. При этом для сжигания 1 кг углеводородного топлива необходимо 15 кг воздуха. Значительный «вклад» в данный негативный процесс вносят автомобили, численность которых составляет около 700 млн. шт. (прогнозируется к 2020 году – 1,1 млрд. шт.). Балансовые запасы нефти (запасы, использование которых технологически возможно и экономически целесообразно), имеющиеся в настоящее время [1] в странах ближнего зарубежья, представлены в таблице 1. Таблица 1 Балансовые запасы нефти
Данные запасы составляют примерно 1/7 часть мировых запасов нефти. Объемном исчислении уточненный на данный момент мировой запас нефти и других полезных ископаемых представлен в таблице 2. Нефть представляет собой вязкую, несколько маслянистую жидкость от черного до бурого цвета, иногда с красноватым, зеленоватым, оранжевым оттенком; обычно она темно-бурого цвета. Плотность нефти колеблется от 650 до 1040 кг/м3, в результате чего различают легкие (плотность до 850), средние (850 – 900) и тяжелые (свыше 900) нефти. Теплота сгорания составляет 43,7 – 46,2 МДж/кг. В химическом отношении нефть представляет собой сложную жидкость, состоящую в основном из углеводородов, т. е. соединений углерода с водородом. Суммарное содержание углерода и водорода в нефти – около 97–98 % (по весу), в том числе углерода 82–87 % и водорода 11,5–14,5 %. Кроме углеводородов в состав нефти в незначительных количествах входят химические соединения (примеси), содержащие кислород, серу и азот. Кислорода, серы и азота в нефти обычно 2–3 % (по весу), в том числе кислорода 0,05–1 %, серы 0,1–7 %, азота 0,001–1,8 %. Нефть, таким образом, делится на углеводородный и элементарный составы, которые показывают процентное содержание углеводородов и химических элементов. Таблица 2 Запасы энергетических полезных ископаемых
По химическому составу все углеводороды нефти подразделяют на следующие группы (ряды): парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (арены) либо бензольные. Парафиновые углеводороды присутствуют в нефти в количестве 30–35 %, однако в некоторых случаях их содержание превышает 50 %.Они относятся к насыщенным (атомы углерода в молекулах соединяются между собой одинарной валентной связью), имеют цепную структуру и общую эмпирическую формулу – С n Н 2n+2. Входящие в этот ряд метан (СН 4), этан (С 2 Н 6), пропан (С 3 Н 8) и бутан (С 4 Н 10) при нормальных условиях, т. е. при давлении 760 мм рт. ст. (0,1 МПа) и температуре 0 °С, находятся в газообразном состоянии. Парафиновые углеводороды с С 5 Н 12 до С 15 Н 32 при нормальных условиях находятся в жидком состоянии, а начиная с C 16 H 34 – в твердом состоянии. С повышением их молекулярного веса увеличиваются температуры кипения, плавления и плотность. Парафиновые углеводороды в условиях, близких к нормальным, обладают повышенной химической стойкостью. При возрастании температуры и давления высокомолекулярные парафиновые углеводороды легко расщепляются, образуя более легкие углеводороды. Изомерные парафиновые углеводороды (имеющие одинаковую формулу, но различное строение) улучшают качество бензинов (детонационную стойкость), а нормальные – качество дизельных топлив (самовоспламеняемость). Нафтеновые углеводороды присутствуют в нефтепродуктах в значительных количествах от 25 до 75 %. Они имеют циклическую структуру (пять или шесть атомов углерода в кольце) с общей формулой С n Н 2n, обладают большей стойкостью против окисления при высоких температурах, чем нормальные парафиновые углеводороды, и имеют более высокую температуру кипения. Присутствие легких нафтеновых углеводородов желательно в автомобильных топливах для карбюраторных двигателей, а нафтеновые углеводороды с более сложной структурой (имеющие длинные боковые цепи) улучшают качество смазочных масел, в частности, понижают их температуру застывания и позволяют материалам долго храниться без изменения своих свойств. Ароматические углеводороды также относятся к циклическим углеводородам. Нефть содержит 10–20 % ароматических углеводородов, которые обычно представлены бензолом (С 6 Н 6), его гомологами и производными нафталина. Их общая формула С n Н 2n–6. Ароматические углеводороды обладают высокими антидетонационными качествами и хорошей химической стойкостью при повышенной температуре. Их присутствие желательно в бензине и в то же время нежелательно в дизельном топливе. Кроме того, в состав автомобильного топлива могут входить олефиновые (алкены) и диолефиновые (алкадиены) углеводороды. Олефиновые (С n Н 2n) и диолефиновые (С n Н 2n–2) углеводороды либо непредельные имеют цепную структуру, но являются ненасыщенными (атомы углерода в молекулах соединены между собой двойной валентной связью). Простейшие углеводороды олефиновой группы – этилен (С 2 Н 4), а диолефиновой группы – пропадиен (С 3 Н 4). Данные углеводороды в нефти не содержатся, но образуются в значительных количествах при переработке нефти. Их присутствие в автомобильном топливе нежелательно, поскольку они неустойчивы и вступают в реакции присоединения, тем самым снижают химическую стабильность бензинов. Наряду с углеводородами нефть содержит различные сернистые соединения, органические кислоты, азотистые соединения, а также асфальто-смолистые вещества, большинство из которых образовалось в результате взаимодействия с кислородом воздуха. Наличие органических кислот, получивших название нафтеновых, и сернистых соединений способствует коррозии металлических изделий. Особенностью асфальто-смолистых веществ является склонность к отложениям и повышенным нагарам, а также они придают нефти и нефтепродуктам темный цвет. Сера по коррозионному воздействию на металл подразделяется на активную (непосредственно вызывающую коррозию – сера (S), меркаптан (R-S-H), сероводород (H 2 S)) и неактивную (непосредственно коррозию не вызывающую – сульфиды (соли сероводородной кислоты)). По наличию серы нефть делится на малосернистую (до 0,5 %) и сернистую (свыше 0,5 %). Наличие некоторых сернистых соединений в нефти и нефтепродуктах придает им специфический неприятный (сероводородный) запах. Азот содержится в малых количествах преимущественно в тяжелых фракциях нефти. На качество нефтепродуктов азот существенного влияния не оказывает [1, 2, 3]. Истощение нефтяных месторождений и постоянный рост стоимости получаемого топлива привели к тому, что на транспорте стали широко использовать природный и попутный (растворенный в нефти) газы. Общие запасы России и стран СНГ – более 48 трлн м3, что составляет 1/3 часть мировых запасов. В объемном же исчислении запасы природного газа представлены в таблице 2. Различают три типа газовых месторождений: - газовое – газы при обычном давлении и температуре содержат небольшие примеси жидких углеводородов; основные компоненты газа – метан СН 4 (до 98 % объема), этан С 2 Н 6, пропан С 3 Н 8 и бутаны С 4 Н 10 (углеводороды С 1 – С 4); - газоконденсатные (кроме углеводородов С 1 – С 4) – содержат переменное количество жидких предельных углеводородов, при выходе из скважины на поверхность они конденсируются в виде жидкости; газы по составу близки к природному газу, а конденсат содержит изомеры пентанов С 5 Н 12, гексанов С 6 Н 14, гептанов С 7 Н 16, октанов С 8 Н 18 (углеводороды С 5 – С 8) и более высококипящие углеводороды; - залегающий рядом с нефтью, но не растворенный в ней. Состав газа близок к газоконденсатному. Кроме того, в состав природного газа в незначительном количестве входят азот, диоксид углерода, гелий, аргон. В настоящее время другими источниками сырья не нефтяного происхождения для получения автомобильных топлив служат каменный и бурый уголь, состоящий из углерода до 75 ÷ 95 %, минеральных примесей и влаги; торф, состоящий (%) из углерода (50 ÷ 60), водорода (4,5 ÷ 6,5), азота (0,8 ÷ 2,9), кислорода (31 ÷ 60), серы (0,1 ÷ 1,5); сланцы (осадочные породы, пропитанные горючими органическими веществами сапролевого типа (до 60 ÷ 80 %)); биомасса, а также водород [2, 6, 15].
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 185; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.7.116 (0.008 с.) |