2. Классификация нефтей и нефтепродуктов

Задача 8. Охарактеризовать нефть по приведенному шифру технологической классификации по ОСТ 3801197-80.

вариант	шифр	вариант	шифр
1 2 3 4 5	2. 1. 3. 3. 3. 2. 4. 1. 1. 3. 1. 2. 2. 4. 2. 3. 3. 1. 3. 1.	6 7 8 9 10	1. 2. 4. 2. 2. 3. 1. 3. 3. 4. 2. 1. 1. 1. 3. 2. 1. 2. 2. 4. 3.

Задача 9. Охарактеризовать нефть по приведенному шифру технологической классификации по ГОСТ Р518580-2002.

вариант	шифр	вариант	шифр
1 2 3 4 5	1. 0э. 1. 1. 1. 1э. 2. 1. 2. 1э. 1. 2. 3. 3. 2. 3. 4. 5. 3. 2.	6 7 8 9 10	2. 2э. 3. 1. 2. 1. 3. 2. 4. 4э. 2. 3. 3. 2. 1. 1. 3. 3э. 2. 3.

II. Природные и попутные (нефтяные) газы

1. Классификация и состав газов

Почти 96% всех газовых запасов нашей страны не связано с нефтью, т.е. месторождения природного газа пространственно отделены от нефтяных залежей. Месторождения природных газов бывают двух типов: чисто газовые и газоконденсатные.

В большинстве месторождений природного газа основным компонентом является метан. В таких месторождениях, как Уренгойское, Заполярное, Усть-Вилюйское, Березовское, Газли, Шебелинское, Саратовское, Дашаво-Угерское и других, его содержание достигает 93 - 98,8%. Особенностью Усть-Вилюйского газа является высокое содержание сероводорода (2,5%).

Для некоторых природных газов характерно высокое содержание азота; например, в султангуловском газе Куйбышевской области его 20%. В таких газах азоту часто сопутствуют редкие газы - гелий, аргон и др. Содержание гомологов метана в природном газе невелико: этана от 0,1 до 8,0% (редко), пропана от 0,1 до 3%, бутана и высших, как правило, доли процента. Примеси углекислого газа не превышают 2,5%. Ввиду резкого преобладания метана и небольшого количества углеводородов С₄ - С₅ большинство природных газов относят к так называемым сухим газам.

Газы газоконденсатных месторождений отличаются от чисто газовых тем, что метану в них сопутствуют большие количества его газообразных гомологов, начиная с пропана, а также значительные количества жидких алканов, циклоалканов и аренов. Так, в 1м³ оренбургского газа содержится 80г жидких углеводородов. Газоконденсат Вуктыльского месторождения выкипает в пределах 28 - 300°С и содержит помимо алканов примерно 30% циклоалканов и порядка 12% аренов.

Образование газоконденсатных месторождений объясняется растворимостью нефти в газах под высоким давлением в глубинных пластах. Плотность газов (этана, пропана) при сверхкритических температурах под давлением около 75МПа и более превышает плотность жидких углеводородов, и поэтому последние растворяются в сжатом газе. При разработке газоконденсатных месторождений давление снижается, и жидкие углеводороды отделяются от газа в виде газового конденсата.

Газы нефтяных месторождений называются попутными нефтяными газами. Эти газы растворены в нефти и выделяются из нее при выходе на поверхность. Состав нефтяных попутных газов резко отличается от сухих значительным содержанием этана, пропана, бутанов и высших углеводородов (в сумме до 50%). Поэтому они получили название жирных, или богатых, газов. Из этих газов получают самый легкий газовый бензин, который является добавкой к товарным бензинам, а также сжатые жидкие газы в качестве горючего. Этан, пропан и бутаны после разделения служат исходным сырьем для нефтехимической промышленности.

Метан СН₄ – первый член гомологического ряда предельных углеводородов_. Молекулярный вес 16,03. Плотность газа по отношению к воздуху 0,554 (при 20⁰С), бесцветный, мало растворимый в воде, но хорошо растворимый в нефти и других органических растворителях. Иначе метан называют болотным или рудничным газом, так как он выделяется со дна болот и нередко содержится в воздухе угольных шахт и рудников. Значительное количество метана содержится в природных газах, которые служат сырьем для его получения. В химическом отношении метан отличается малой активностью. При обычных условиях на него не действуют ни кислоты, ни щелочи, ни даже сильные окислители, такие как марганцовокислый калий. Метан реагирует при обычных условиях только с очень небольшим количеством веществ, например с хлором. Взаимодействие метана с хлором (хлорирование метана) - весьма характерная реакция для него. С воздухом метан дает взрывчатые смеси. Пределы взрываемости: нижний - 5% об., верхний - 15% об. Метан в природных условиях всегда находится в газообразном состоянии, он может перейти в жидкость в атмосферных условиях при температуре -164⁰С и в твердое состояние при температуре -184⁰С.

Разложение метана при высокой температуре приводит к образованию и других веществ, например ацетилена С₂Н₂:

2СН₄ → С₂Н₂ + 3Н_2.

Последняя реакция имеет весьма важное промышленное значение. Метан широко применяется как высококалорийное газообразное топливо в смеси с другими газами на производственных предприятиях и в быту. Метан можно применять в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания. Он является сырьем в химической промышленности, где используется для получения самых разнообразных веществ.

Этан С₂Н₆ - бесцветный газ, без запаха, мало растворим в воде, горит мало светящимся пламенем, молекулярная масса 30,07. При 575 - 650⁰С разлагается на этилен и водород (СН₂=СН₂+ Н₂), при более высокой температуре образуются ацетилен, ароматические углеводороды, сажа и др. В природных газах его содержится 5 - 10%. Предел взрываемости с воздухом 3,22 - 12,45% об.

Пропан С₃Н₈ - бесцветный, горючий, не имеющий запаха газ, молекулярная масса 44,07. Содержится в природных и попутных газах. Применяется в качестве растворителя для депарафинизации и деасфальтизации нефтепродуктов, для получения сажи; в смеси с бутаном в баллонах пропан используется как бытовой газ и как бездымное горючее для автомобилей.

Бутан С₄Н₁₀ - газ, без цвета и запаха, молекулярная масса 58,52. Известны два изомера:н-бутан СН₃(СН₂)₂СН₃и изобутан (СН₃)₂СНСН₃. Смеси, содержащие 1,5 - 8,5%н-бутана или 1,8-8,4% изобутана, с воздухом взрываются. Бутан содержится в попутном, природном газах.н-Бутан при 350 - 500⁰С образует смесь бутиленов, из которых гидрогенизацией получают бутадиен - исходный продукт для синтеза каучука.

Из неуглеводородных компонентов в природных газах встречается углекислый газ СО₂, азот N₂, сероводород Н₂S и редкие газы (гелий, аргон и др.).