14 Тяжелые остатки (мазут, гудрон). Вторичные процессы переработки нефти. Глубина переработке.

Мазу́т (возможно, от арабского мазхулат — отбросы), жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С. Мазут это смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000 г/моль), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более г/моль), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca).

Применение: кательное топливо, топливо для судов, сырье для вторичной переработки.

Основная масса мазута подвергается вторичной переработке — вакуумная разгонка. В результате которой получают базовые масла (афтол, трансформаторное масло, нигрол, машинное масло).

После атмосферно-вакуумной трубчатки остаток — гудрон — вязкая жидкость или твердый асфальтоподобный продукт черного цвета с блестящим изломом. Содержит парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды (45-95 %), асфальтены (3-17 %), а также нефтяные смолы (2-38 %), температура кипения >450^ОС.

Применение: получение битумов, которые затем используются в дорожгом строительстве.

Крекинг — высокотемпературная переработка нефти и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы — моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности. Крекинг протекает с разрывом связей С—С и образованием свободных радикалов или карбанионов. Одновременно с разрывом связей С—С происходит дегидрирование, изомеризация, полимеризация и конденсация как промежуточных, так и исходных веществ. В результате последних двух процессов образуются т. н. крекинг-остаток (фракция с температурой кипения более 350 °C) и нефтяной кокс.

Виды крекинга:

Термический

проводится пр нагревании исодного сырья до 450-500^ОС и при различном давлении. (таким способом получают автомобильный бензин)

недостатки: -образуется много непредельных углеводородов

-образуется много кокса, который забивает трубы

Каталитический

проводится в присутствии катализаторов (алюмо-силикаты) при температуре 450^ОС и атмосферном давлении. (позволяе получить высококачественный моторный бензин)

достоинства: -образуется мало непредельных углеводородов

-выход легких продуктов больше, чем при термическом крекинге

недостатки: -образуется кокс

-процесс циклический

-необходимость остановки процесса для регенерации катализаторов

Гидрокрекинг

каталатический крекинг (350^О-450^ОС) проводится в присутствии водорода. Используют в основном для переработки средних и тяжелых фракций с большим содержанием сернистых смолистых веществ

достоинства: -не образуется кокс

-не образуются предельные углеводороды

недостатки: -дорогостоящий

15 Гипотезы происхождения нефти.

Гипотезы неорганического происхождения

1. В 1805 г. Алекс фон Гумбольдт высказал предположение, что нефть образовалась на больших глубинах в магматических породах и поднимается по разломам (повод: увидел как нефть сочится из пород на поверхность).

2. В 1866 г. Пьер Бертло обнаружил, что эцетилен при обычных температурах может переходить в тяжелые углеводороды. И предположил, что таким путем образовалось органическое вещество метеоритов и нефти.

3. В 1877 г. Дмитрий Менделеев представил минеральную (карбонатную) теорию происхождения нефти. При взаимодействии карбида с водой образуется смесь жидких и газообразных углеводородов.

4. В 1899 г. Соколов выдвинул космическую теорию происхождения нефти. Он предположил, что все нефтяные углеводороды были захвачены Землей из протопланетного ага на начальном этапе формирования планеты. Затем, при дегазации углеводороды по разломам поднялись наверх.

5. В 1950 г. Кудрявцев выдвинул гипотезу, что на больших глубинах, при высоких температуре и давлении водород и углерод образуют радикалы, которые затем поднимаясь по разломам дают начало нефтяным углеводороам (СН, СН₂, СН₃).

Итог: признание возможности синтеза углеводородов в результате взаимодействия карбидов с водой и кислотами;

образование месторождений объясняется миграцией углеводородов по разломам в земной коре.

Гипотезы органического происхождения

1. Гипотеза происхождения нефти их животных остатков, которые были погребены под слоем осадочных пород и со временем превратились в газообразные и жидкие углеводороды. (1888 г. Энглер)

2. Гипотеза происхождений нефти из растительных остатков. Серьезное подтверждение гипотеза получила, когда в нефти были открыты парафины (ближайший аналог хлорофилла).

3. Смешанная гипотеза.

В результате движения литосферных плит, поверхность одной плиты со всеми осадками (содержащими органическое вещество) попадает под другую плиту на больших глубинах в области высоких температур, под влиянием которых и происходит образование нефтяных углеводородов, которые по разломам поднимаются и формируют нефтяные залежи.

Итог: гипотеза органического происхождения нефти разработана до уровня теории, так как позволяет не только предсказать, где находятся залежи нефти, но и говорить о ее качествею.