Байланысты: Учебное пособие - Грузовые операции на нефтяных танкерах
А. Б. В.
Г.
Основные физико-химические свойства нефтяных грузов
Фракционный состав сырой нефти
Сыраянефть – маслянистая жидкость, как правило, темно-бурого цвета, представляющая собой сложную смесь углеводородов. Количество фракций на молекулярном уровне превышает 450 наименований. Общее содержание углеводородов достигает 98 %, их фракции слабо связаны между собой и при длительном хранении способны к расслоению под воздействием гравитации.
Более легкие фракции концентрируются в верхних слоях, а тяжелые – в нижних. Это создает определенные трудности при транспортировке нефти.
Сырая нефть, добываемая не только из разных месторождений, но даже из разных скважин одной нефтяной провинции, отличается по физическим и химическим свойствам, процентному соотношению фракций отдельных классов, содержанием таких примесей как сера, никель и т.д. Наличие тех или иных физических и химических свойств нефти в целом и определяет ее ценность как сырья. Углеводороды, входящие в состав нефти, подразделяются на 4 класса: алканы, цикланы, арены, алкены.
Алканы (парафиновые углеводороды) – насыщенные углеводороды. Общая формула СnH2n+2. Наиболее легкий углеводород этого класса – метан CH4. Алканы с большим молекулярным весом входят в состав различных марок жидкого топлива. Структурные формулы алканов включают одинарные связи между атомами углерода и водорода. Примеры алканов (метан и пропан) – см. на рисунке А слева.
Цикланы (циклические углеводороды) – насыщенные углеводороды циклического строения. Общая формула цикланов СnH2n. Цикланы содержатся в жидком топливе. Структурные формулы цикланов отличаются по виду от
алканов. Так, формула нормального циклогексана C6H12содержит 6 одинарных
связей между атомами углерода С – С и 12 связей между атомами углерода и водорода (см. рисунок Б слева).
Арены (ароматические углеводороды) – циклические органические соединения, могут иметь насыщенные или ненасыщенные боковые цепи. Связь между С – Н всегда одинарная, между атомами углерода может быть одинарной и двойной. В качестве примера можно привести структурную формулу бензола. C6H6. Структурная формула бензола включает 6 связей С – Н, три одинарные связи С – С и три двойные связи С = С (см. рисунок В слева). Арены – самые токсичные соединения, содержащиеся в нефти и легких нефтепродуктах. ПДК паров бензола в течение рабочего дня составляет 5 мг/м3, при этом кратковременное содержание бензола не должно превышать 15 мг/м3. При перевозке нефтей с высокой летучестью следует учитывать, что пары бензола имеют свойство растворяться в жирах и липидах, накапливаясь в организме, а для вывода этих токсичных соединений необходимо длительное время (до 10 лет).
Алкены – непредельные углеводороды. Общая формула CnH2n. Наиболее легкий углеводород этого класса – этилен. Он содержится в коксовом газе. Структурная формула пропилена имеет вид С3Н6и включает 6 одинарных связей С– Ни двойную связь между двумя атомами углерода (см. рисунок Г слева).