Нафта: склад, переробка і всі використання її продуктів

Хімічний склад і властивості нафти

Елементний склад (%) : вуглець 80-88, водень 11, 0-14, 5, сірка 0, 01-6 (рідко до 8), кисень 0, 005-0, 7 (рідко до 1, 2), азот 0, 001-1, 8. Основу технологічної класифікації нафти складають: вміст сірки (клас I – малосірчисті Н., що включають до 0, 5% S; клас II – сірчисті Н. з 0, 5-2% S; клас III – високосірчисті Н., що містять понад 2% S).

Усього в нафті виявлено понад 50 хімічних елементів. Так, нарівні із згаданими в нафті присутні V (10−5 – 10−2%), Ni (10−4 – 10−3%), Cl (від слідів до 2•10−2%) і т. д.

Нафта являє собою суміш близько 1000 індивідуальних речовин, з яких велика частина – рідкі вуглеводні (понад 500 або звичайно 80-90 мас. %) і гетероатомні органічні сполуки (4-5 мас. %), переважно сірчисті (бл. 250), азотисті (понад 30) і кисневі (бл. 85), а також метал-органічні сполуки (в основному ванадієві і нікелеві) ; інші компоненти – розчинені вуглеводневі гази (C1-C4, від десятих часток до 4%), вода (від слідів до 10%), мінеральні солі (головним чином хлориди, 0, 1-4000 мг/л і більше), розчини солей органічних кислот і ін., механічні домішки (частинки глини, піску, вапняку).

Вуглеводневий склад. У нафті представлені парафінові (30-35, рідше 40-50 об'ємних%) і нафтенові (25-75%), ароматичні (10-20, рідше до 35%) і змішаної (гібридної) будови – парафіно-нафтенові, нафтено-ароматичні тощо.

Груповий склад вуглеводнів нафти – кількісна характеристика складу нафти або її фракцій за класами вуглеводнів, що входять до них – метанових, нафтенових і ароматичних.

Поверхнево-активні речовини нафти – нафтенові кислоти, смоли, асфальтени і інші речовини, вміст яких у нафті зменшує її поверхневий натяг на межі з водою і сприяє утворенню абсорбційних шарів цих речовин на стінках порожнин.

 

 

ПРОБА ПЛАСТОВОЇ НАФТИ- проба нафти, піднята з вибою свердловини глибинним пробовідбірником зі зберіганням пластового тиску, яка використовується при вивченні властивостей пластової нафти на спеціальній апаратурі.

ПРОБА НАФТИ РЕКОМБІНОВАНА – штучно створений взірець пластової нафти з сепарованої нафти і газу, відібраних з гирла свердловини чи сепараційного устаткування.

Технологічні властивості

Нафта – легкозаймиста рідина, температура спалаху від −35 до +120 °C (залежить від фракційного складу і вмісту в ній розчинених газів). Питома теплота згоряння (нижча) 43, 7-46, 2 МДж/кг. Нафта розчинна в органічних розчинниках, у звичайних умовах не розчинна у воді, але може утворювати з нею стійкі емульсії. У технології для відділення від нафти води і розчинених у ній солей проводять зневоднення і знесолювання.

Товарні властивості нафти – фракційний і груповий склади нафти, вміст сірки і масел, теплота згоряння.

Природний попутний газ у нафті

Нафта завжди в тій або іншій кількості містить розчинені попутні гази. Верхньою межею газонасиченості є тиск насичення, величина якого залежить від складу нафти і газу та умов знаходження покладу. Не зважаючи на те що в нафтогазоносних басейнах газонасиченість нафт коливається в широкому інтервалі, середні її значення залишаються досить близькими. Так, середній газовий чинник для нафт країн СНД в цілому може бути прийнятий рівним 48 м3/т при коливаннях фонових значень в межах 20 – 110 м3/т. Для стародавніх платформ середня газонасиченість (47 м3/т) дещо нижче, ніж для молодих платформ (55 м3/т).

В межах окремих нафтогазоносних басейнів також спостерігаються закономірності в поведінці газонасиченості нафт. Так, для більшості з них спостерігається зростання газового чинника при збільшенні глибини залягання вміщаючих відкладів з наближенням до зон глибокого занурення фундаменту, а також в районах газонакопичення. Таким чином, слід підкреслити, що величина газового чинника нафт суттєво залежить від місцевих, локальних причин, що викликає істотний діапазон її коливань в окремих районах і продуктивних горизонтах. Проте середнє значення газонасиченості, що відображає більш загальні умови взаємовідношення нафти і газу, зберігається досить постійним.

 

 

 

Переробка нафти. Нафтопродукти та їх характеристики.

Підготовка нафти до переробки

Видобуток нафти супроводжується вилученням із природних підземних резервуарів значних кількостей газу, води, механічних домішок і солей. При надходженні на поверхню газ, розчинений у нафті, відокремлюють від неї за допомогою системи сепарації. Найбільш легкі компоненти вуглеводних газів відокремлюють від нафти в нафтових трапах, колонках і мірниках. Найважчі вуглеводні гази відокремлюють від нафти в газових сепараторах. У трапі також відбувається очищення газу від нафтового пилу. Відділення газу від нафти і пилу в трапі відбувається за рахунок зміни тиску і швидкості нафтового потоку, що рухається. Для поліпшення процесу сепарації суміш, що надходить у трап, розприскують, для чого в трапах установлюють ґрати, відбійники, тарілки й ін. пристосування. Для поділу продуктів фонтанування високого тиску (вище 20 атм.) застосовують східчасту сепарацію, при якій досягається грубе фракціонування газу і використовується пластовий тиск для транспорту газу. Відділена від газу нафта спрямовується в промислові резервуари, а звідти на нафтопереробні заводи.

При відділенні газу від нафти в трапах і інших пристроях відокремлюється й основна маса води і механічних домішок. Відділення домішок і води відбувається також при відстоюванні