Нефть

нефт; восходит к аккадск. напатум — вспыхивать, воспламеняться) — горючая маслянистая жидкость,

красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в садочной оболочке Земли; на сегодня — одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.

Нефть- природная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвлённого строения содержащих в молекулах от 5 и более атомов углерода, с другими органическими соединениями, прежде всего полиароматическими углеводородами (т.е. углеводородами, в молекулах аоторых содерхится несаолько соединённых между бензольных колец.

метров до 5—6 км. Однако на глубинах свыше 4,5—5 км преобладают газовые

и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1—3 км. На малых глубинах и при естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. образования — например, битуминозные пески и битумы.


По химической природе и происхождению нефть близка к естественным горючим газам, озокериту, а также асфальту. Иногда все эти горючие ископаемые объединяют под общим названием петролитов и относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих минералов биогенного происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива — торф, бурые и каменные угли, антрацит, сланцы. По способности растворяться в органических жидкостях (сероуглероде, хлороформе, спиртобензольной смеси) нефть, как и другие петролиты, а также вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа, ископаемых углей или продуктов их переработки, принято относить к группе битумов.

веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ

или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси (частицы глины, песка, известняка).
Углеводородный состав.
В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %). В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны,

моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах — мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфи-
рины (большей частью концентри-
руется в тяжелых фракциях и
остатках); кислородо- содержащие —
нафтеновые кислоты, фенолы,
смолисто-асфальтеновые и
др. вещества (сосредоточены обычно
в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 С; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10-5 — 10-2%), Ni(10-4-10-3%), Cl (от следов до 2•10-2%) и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

составу.
Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго — более 50 %.

из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив,

растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно- энерге-

тическом балансе: доля её в общем потреблении

энергоресурсов составляет 48 %. В перспективе эта

доля будет уменьшаться вследствие возрастания применения атомной и иных видов энергии, а также увеличения стоимости и уменьшения добычи.

В связи с быстрым развитием в мире химической и нефтехимической промышленности, потребность в нефти увеличивается не только с целью повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и др. (более 8 % от объёма мировой добычи). Среди получаемых из нефти исходных веществ для этих производств наибольшее применение нашли: парафиновые углеводороды , а также высокомолекулярные (10—20 атомов углерода в молекуле); нафтеновые; ароматические углеводороды, олефиновые и диолефиновые — этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен. Нефть уникальна именно комбинацией качеств: высокая плотность энергии (на тридцать процентов выше, чем у самых качественных углей), нефть легко транспортировать (по сравнению с газом или углём, например), наконец, из нефти легко получить массу вышеупомянутых продуктов. Истощение ресурсов нефти, рост цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив.

в 1745 году, в период правления Елизаветы Петровны, на Ухтинском нефтяном

промысле. В Санкт-Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах — лучинами. Но уже тогда во многих церквях горели неугасаемые лампады. В них наливалось гарное масло, которое было не чем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом. Купец Набатов был единственным поставщиком очищенной нефти для соборов и монастырей. В конце XVIII столетия была изобретена лампа. С появлением ламп возрос спрос на керосин. Очистка нефти — удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства топлив и масел. Химическая очистка производится путем воздействия различных реагентов на удаляемые компоненты очищаемых продуктов. Наиболее простым способом является очистка 92-96 % серной кислотой или олеумом, применяемая для удаления непредельных и ароматических углеводородов. Физико-химическая очистка производится с помощью растворителей, избирательно удаляющих нежелательные компоненты из очищаемого продукта. Неполярные растворители (пропан и бутан) используются для удаления из остатков переработки нефти (гудронов), ароматических углеводородов (процесс деасфальтации). Полярные растворители (фенол и др.) применяются для удаления полициклических ароматических углеродов с короткими боковыми цепями, сернистых и азотистых соединений из масляных дистиллятов. При адсорбционной очистке из нефтепродуктов удаляются непредельные углеводороды, смолы, кислоты и др. Адсорбционную очистку осуществляют при контактировании нагретого воздуха с адсорбентами или фильтрацией продукта через зерна адсорбента. Каталитическая очистка — гидрогенизация в мягких условиях, применяемая для удаления сернистых и азотистых соединений.

температуры кипения. Каждый её компонент сохраняет в смеси свои индивидуальные

свойства, что и позволяет разделить смесь на составляющие. Для этого нефть очищают от механических примесей, серосодержащих органических соединений и подвергают фракционной перегонке, или ректификации.

Фракционная перегонка, или ректификация, - это
физический способ разделения смеси компонентов,
основанный на различии их температур кипения.

Фракционную перегонку осуществляют на нефтеперегонных заводах в специальных установках – ректификационных колоннах , в которых повторяются циклы испарения и конденсации жидких веществ, содержащихся в нефти.

и области применения нефтепродуктов

в трубчатой печи до температуры 320-350°С
Ректификационная колонна имеет горизонтальные

перегородки с отверстиями- тарелки, на которых происходит конденсация фракций нефти. На высоких тарелках скапливаются более легкокипящие фракции, на нижних- высококипящие. В таком промышленном процессе нефть разделяют на следующие фракции:

газолиновую фракцию (бензин) – углеводороды состава С5Н12 до С11Н24 (tкип = 40-200 °С); при более тонком разделении этой фракции получают газолин ( петролейный эфир, tкип = 40-70°С ) и бензин (tкип = 70-120°С );
лигроиновую фракцию – углеводороды состава от С8Н18 до С14Н30 (tкип = =150- 250°С );
керосиновую фракцию (керосин ) – углеводороды состава от С12Н26 до С18Н38 (tкип = 180-300°С );
дизельное топливо – углеводороды состава от С13Н28 до С14Н30 (tкип = =200-360°С );

ректификационные газы- смесь низкомолекулярных углеводородов, преимущественно пропана и бутана (tкип< 40°С).

транспортировки нефти очень опасны для окружающей среды.
Страдают морские обитатели,

водоплавающие птицы, страдает человек.

Существуют бактерии, способные использовать компоненты нефти в качестве пищи, преобразуя её в безвредные продукты жизнедеятельности.

Применение таких культур бактерий является наиболее экологически безопасным и перспективным путём борьбы с нефтяными загрязнениями.