Основные сведения о нефти
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………
Глава 1. Основные сведения о нефти. …………………………………………..5
1.1. Состав, свойства
нефти ..............................
1.2. Происхождение, добыча нефти …….………………...…………7
1.3. Переработка, использование нефти ……..…….……………...12
Глава 2. Идентификация сырой нефти, перемещаемой через таможенную границу Таможенного союза ……………………………………………………...
2.1Внешний осмотр…..………………...............
2.2.Плотность исследуемого продукта……………………………..24
2.3.Фракционный состав исследуемого продукта…………………24
2.4.Содержание серы ……………………………………
2.5. Температура вспышки в закрытом тигле……………
Глава 3. Классификация нефти ……….………………………………………..15
Глава 4. Проблемные вопросы при идентификации нефти, заявленной в качестве жидкого нефтяного топлива…. ………………………………….......26
Глава 5. Взятие проб и образцов, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение нефти и нефтепродуктов …………………………………………….…
Заключение……………………………………………………
Список использованных источников…………………………………………...
Роль нефти и природного газа в мировой экономике исключительно велика. Нефть, газ и продукты их переработки используются почти во всех отраслях народного хозяйства: на транспорте и в медицине, в судостроении и сельском хозяйстве, текстильной промышленности и энергетике.
Ни одна проблема, пожалуй, не волнует сегодня человечество так, как топливо: несмотря на то, что в своем эволюционном развитии, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов (атомную и геотермальную энергию, солнечную, гидроэнергию приливов и отливов, ветряную и другие нетрадиционные источники), все же главную роль в обеспечении энергией всех отраслей экономики сегодня играют топливные ресурсы − нефть.
Актуальность выбранной
темы заключается в том, что в
ближайшем будущем нефть
Нефть начали добывать на берегу Евфрата за 6 − 4 тыс. лет до нашей эры. Использовалась она и в качестве лекарства. Древние египтяне использовали асфальт (окисленную нефть) для бальзамирования. Нефтяные битумы использовались для приготовления строительных растворов. Нефть входила в состав "греческого огня". В средние века нефть использовалась для освещения в ряде городов на Ближнем Востоке, Южной Италии и др. В начале XIX в. в России, а в середине XIX в. в Америке из нефти путем возгонки был получен керосин. Он использовался в лампах. До середины XIX в. нефть добывалась в небольших количествах из глубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на поверхность. Изобретение парового, а затем дизельного и бензинового двигателя привело к бурному развитию нефтедобывающей промышленности.
Нефть − это жидкая природная смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе с газообразными углеводородами; маслянистая горючая жидкость, обладающая специфическим запахом, обычно коричневого цвета с зеленоватым или другим оттенком, иногда почти черная, очень редко бесцветная.
Нефть − это горная порода. Она относится к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Мы привыкли считать, что порода − это твердое вещество, из которого состоит земная кора и более глубокие недра Земли. Оказывается, есть и жидкие породы, и даже газообразные. Одно из важных свойств нефти − способность гореть.
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТИ
1.1. Состав нефти
По составу нефть − сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды).
В зависимости от месторождения
нефть имеет различный
Плотность – масса единицы объема (кг/м3). Обычно плотность нефти находится в пределах 825−900 кг/м3. Определение плотности нефти и нефтепродуктов облегчает расчеты, связанные с расчетом их массового количества. Следует, однако, помнить, что плотность нефти меняется с изменением температуры. Поэтому зная объем и плотность при приеме, отпуске и учете нефти и нефтепродуктов, можно выражать их количество в массовых единицах, так как масса не зависит от температуры.
На практике часто имеют дело с относительной плотностью нефти, которая определяются отношением ее массы при температуре определения к массе чистой воды при +40С, взятой в том же объеме. Плотность воды при этой температуре имеет наибольшее значение и равна 1000кг/м3. Относительную плотность принято определять при +200С. Относительная плотность колеблется в пределах от 0,7 до 1,07.
Молекулярная масса – среднее арифметическое от молекулярных масс веществ, входящих в нефть. Зависит от химического и фракционного состава нефти.
Температура кипения − зависит от фракционного состава.
Тепловые свойства – удельная теплоемкость, удельная скрытая теплота испарения и др.
Вязкость – свойства жидких
сопротивляться взаимному перемещению
ее частиц, вызываемому действием
взаимному перемещению ее частиц,
вызываемому действием
Температура застывания и плавления− кристаллы парафина вызывают помутнение нефти при низких температурах.
Температура вспышки (паров),
воспламенения (жидких фракций) и самовоспламенения
– характеризует
Оптические свойства – цвет, лучепреломление, оптическая активность – отклонение поляризованного луча.
Электрические свойства. При приемке нефти определяются ее цвет, плотность и вязкость. Остальные свойства исследуются в лабораториях.
1.2. Происхождение нефти
В последние годы благодаря трудам главным образом геологов, химиков, биологов, физиков и исследователей других специальностей удалось выяснить основные закономерности в процессах нефтеобразования. В настоящее время установили, что нефть органического происхождения, т.е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ.
Процесс образования нефти начался много миллионов лет назад вместе с развитием жизни и продолжается, по сей день. Нефть причислена к не возобновляющимся источникам энергии, человек не в силах создать новое месторождение нефти за короткий срок.
Нефть и горючий газ
накапливаются в пористых породах,
называемых коллекторами. Хорошим коллектором
является пласт песчаника, заключенный
среди непроницаемых пород, таких,
как глины или глинистые
О том, как образовались месторождения нефти и горючего газа, ученые много спорят. Одни геологи − сторонники гипотезы неорганического происхождения − утверждают, что нефтяные и газовые месторождения образовались вследствие просачивания из глубин Земли углерода и водорода, их объединения в форме углеводородов и накопления в породах − коллекторах.
Другие геологи, их большинство, полагают, что нефть, подобно углю, возникла из органической массы, погребенной на глубину под морские осадки, где из нее выделялись горючие жидкость и газ. Это органическая гипотеза происхождения нефти и горючего газа. Обе эти гипотезы объясняют часть фактов, но оставляют без ответа другую их часть.
По вопросу об исходном материале существовали разные мнения. Некоторые учёные полагали, что нефть возникла из жиров погибших животных (рыбы, планктон и др.), другие считали, что главную роль играли белки, третьи придавали большое значение углеводам. Теперь доказано, что нефть может образоваться из жиров, белков и углеводов, т.е. из всей суммы органических веществ.
Нефть образуется под поверхностью
земли в процессе разложения морских
организмов. Останки крошечных
Постепенно отложения становятся все толще и толще и под собственной тяжестью погружаются все глубже в морское дно. Когда новые пласты накапливаются сверху, давление на нижние слои возрастает в несколько тысяч раз, а температура поднимается на несколько сотен градусов, грязь и песок затвердевают и превращаются в глинистый сланец и песчаник, карбонатный осадок и остатки раковин образуют известняк, а останки мертвых организмов трансформируются в сырую нефть и природный газ.
Как только нефть формируется,
она начинает двигаться вверх, ближе
к поверхности земли, поскольку
плотность нефти меньше плотности
морской воды, которая наполняет
трещины в породах, песках и скалах,
образующих земную кору. Природный
газ и сырая нефть
Добыча нефти.
Добыча нефти ведется
человечеством с древних
За сотню с лишним лет развития истощились одни месторождения, были открыты другие, повысилась эффективность добычи нефти, увеличилась нефтеотдача, т.е. полнота извлечения нефти из пласта. Но изменилась структура добычи топлива.
Главная машина для добычи нефти и газа − буровой станок. Первые буровые станки, появившиеся сотни лет назад, по существу, копировали рабочего с ломом. Только лом у этих первых станков был потяжелее и по форме напоминал скорее долото. Он так и назывался − буровое долото. Его подвешивали на канате, который, то поднимали с помощью ворота, то опускали. Такие машины называются ударно−канатными. Их можно встретить кое−где и сейчас, но это уже вчерашний день техники: очень уж медленно пробивают они отверстие в камне, очень много расходуют энергии зря.
Гораздо быстрее и выгоднее другой способ бурения − роторный, при котором скважина высверливается. К ажурной металлической четырехногой вышке высотой с десятиэтажный дом подвешена толстая стальная труба. Ее вращает специальное устройство − ротор. На нижнем конце трубы − бур. По мере того как скважина становится глубже, трубу удлиняют. Чтобы разрушенная порода не забила скважину, в нее насосом через трубу нагнетают глинистый раствор. Раствор промывает скважину, уносит из нее вверх по щели между трубой и стенами скважины разрушенную глину, песчаник, известняк. Одновременно плотная жидкость поддерживает стенки скважины, не давая им обрушиться.
Но и у роторного бурения есть свой недостаток. Чем глубже скважина, тем тяжелее работать двигателю ротора, тем медленнее идет бурение. Ведь одно дело вращать трубу длиной 5−10 м, когда бурение скважины только начинается, и совсем другое − крутить колонну труб длиной 500 м.
В 1922 г. советские инженеры М. А. Капелюшников, С. М. Волох и Н. А. Корнев впервые в мире построили машину для бурения скважин, в которой не нужно было вращать буровые трубы. Изобретатели поместили двигатель не наверху, а внизу, в самой скважине − рядом с буровым инструментом. Теперь всю мощность двигатель расходовал только на вращение самого бура.
У этого станка и двигатель был необыкновенный. Советские инженеры заставили ту самую воду, которая раньше только вымывала из скважины разрушенную породу, вращать бур. Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, глинистый раствор вращал маленькую турбину, прикрепленную к самому буровому инструменту.
Новый станок назвали турбобуром, со временем его усовершенствовали, и теперь в скважину опускают несколько турбин, насаженных на один вал. Понятно, что мощность такой "многотурбинной" машины во много раз больше и бурение идет во много раз быстрее.
Другая замечательная буровая машина − электробур, изобретенный инженерами А. П. Островским и Н. В. Александровым. Первые нефтяные скважины пробурили электробуром в 1940 г. У этой машины колонна труб тоже не вращается, работает только сам буровой инструмент. Но вращает его не водяная турбина, а электрический двигатель, помещенный в стальную рубашку − кожух, заполненный маслом. Масло все время находится под высоким давлением, поэтому окружающая вода не может проникнуть в двигатель. Чтобы мощный двигатель мог поместиться в узкой нефтяной скважине, пришлось делать его очень высоким, и двигатель получился похожим на столб: диаметр у него, как у блюдца, а высота−6−7 м.
Бурение − основная работа при добыче нефти и газа. В отличие, скажем, от угля или железной руды нефть и газ не нужно отделять от окружающего массива машинами или взрывчаткой, не нужно поднимать на поверхность земли конвейером или в вагонетках. Как только скважина достигла нефтеносного пласта, нефть, сжатая в недрах давлением газов и подземных вод, сама с силой устремляется вверх.
По мере того как нефть изливается на поверхность, давление уменьшается, и оставшаяся в недрах нефть перестает течь вверх. Тогда через специально пробуренные вокруг нефтяного месторождения скважины начинают нагнетать воду. Вода давит на нефть и выдавливает ее на поверхность по вновь ожившей скважине. А затем наступает время, когда только вода уже не может помочь. Тогда в нефтяную скважину опускают насос и начинают выкачивать из нее нефть.
1.3. Переработка нефти
Как только нефть была добыта с месторождения, ее обрабатывают химикатами и нагревают, чтобы удалить воду и соли, отделить природный газ. После чего нефть хранится в цистернах или же в целой системе сообщающихся цистерн, в которых они и переправляются по миру морем, по автодорогам или по нефтепроводам.
Обычное дистиллирование. Основным звеном переработки нефти считается дистилляция. В США после гражданской войны были запущены более 100 дистилляционных предприятий. Сырая нефть начинает испаряться при температуре, чуть меньшей, чем требуется для кипения воды. Углеводороды, отличающиеся минимальным весом молекул, испаряются еще при низких температурах, тогда как для того, чтобы дистиллировать более крупные молекулы требуется значительно, более высокие температуры. Первым продуктом, получающимся при перегонке нефти, является бензин, за ним отделяются нафтены и керосин. Осадок, остающийся в перегонном аппарате, обрабатывают каустической содой и серной кислотой, после чего продолжают дистилляцию паром. Смазочные вещества и дистиллятное нефтяное топливо получаются на верхних отделениях, воска и асфальт − в нижних отделениях дистиллятора.
В конце XIX века газолин и нафтены считались ненужным побочным продутом, поскольку в них не было потребности. Спрос на керосин тоже стал постепенно снижаться ввиду распространения электричества и использования электрического освещения. С появлением автомобиля спрос на бензин подскочил как никогда, равно как и спрос на сырье.
Термическое растрескивание. В попытке увеличить дебит продуктов, получающихся в результате дистилляции, был разработан метод термического растрескивания. В процессе растрескивания большие объемы сырой нефти под высоким давлением нагревались до высоких температур. В результате крупные молекулы углеводорода расщеплялись на более маленькие, тем самым процент бензина, получаемого из сырой нефти, тоже возрастал. Эффективность процесса была ограничена из−за высокой температуры и давления, необходимых для расщепления, кроме этого в реакционном аппарате оставался слишком значительный коксовый остаток. Это в свою очередь требует использования еще более высоких температур и еще более высокого давления, необходимого для того, чтобы заставить сырую нефть растрескаться. Как раз из−за этого был изобретен процесс коксования, суть которого заключается в рециркуляции жидкостей, этот процесс требует куда больше времени и отличается меньшим процентом коксового остатка.
Алкилирование появилось в 1930 г. В процессе алкилляции маленькие молекулы, полученные методом термического растрескивания, переорганизовываются под действием катализатора. В результате чего образуются молекулы с разветвленной цепью в зоне кипения бензина, обладающие более высокими показателями, например повышенной антидетонационной способность, такой способностью обладает горючее, обеспечивающее работу двигателей современного самолета.
Крекинг. Крекингом называется
процесс расщепления
Мазут густ и тяжёл, его
удельный вес близок к единице. Это
потому, что он состоит из сложных
и крупных молекул
При первичной перегонки нефть подвергается только физическим изменениям. От неё отгоняются лёгкие фракции, т. е. отбираются части её, кипящие при низких температурах и состоящие из разных по величине углеводородов. Сами углеводороды остаются при этом неизменёнными.
При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг−заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы. Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии − в виде пыли − вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном и газообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга теперь широко распространяется. Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путём на ректификацию и в холодильники, а катализатор − в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются. Катализаторы − крупнейшее достижение нефтепереработки.
На крекинг−установках всех систем получают бензин, лигроин, керосин, соляр и мазут. Главное внимание уделяют бензину. Его стараются получить больше и обязательно лучшего качества. Каталитический крекинг появился именно в результате долголетней, упорной борьбы нефтяников за повышение качества бензина.
Риформинг − (от англ. Reforming − переделывать, улучшать) промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. При этом молекулы углеводородов в основном не расщепляются, а преобразуются. Сырьем служит бензинолигроиновая фракция нефти. С 40−х годов риформинг − каталитический процесс, научные основы которого разработаны Н.Д. Зелинским, а также В.И. Каржевым, Б.Л. Молдавским. Впервые этот процесс был осуществлен в 1940 г в США. Его проводят в промышленной установке, имеющей нагревательную печь и не менее 3−4 реакторов при t 350−520 0 С, в присутствии различных катализаторов: платиновых и полиметаллических, содержащих платину, рений, иридий, германий и др. во избежание дезактивации катализатора продуктом уплотнения коксом, риформинг осуществляется под высоким давлением водорода, который циркулирует через нагревательную печь и реакторы. В результате риформинга бензиновых фракций нефти получают 80−85 % бензин с октановым числом 90−95, 1−2% водорода и остальное количество газообразных углеводородов. Из трубчатой печи под давлением нефть подается в реакционную камеру, где и находится катализатор, отсюда она идет в ректификационную колонну, где разделяется на продукты. Большое значение имеет риформинг для производства ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилола и др.). Ранее основным источником получения этих углеводородов была коксовая промышленность.
Использование нефти.
Из нефти выделяют разнообразные
продукты, имеющие большое практическое
значение. В начале от нее отделяют
растворенные углеводороды (преимущественно
метан). После отгонки летучих
углеводородов нефть нагревают.
Первыми переходят в
В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое топливо, широкий состав смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла. Масла из нефти используются как мази и кремы, а также в производстве взрывчатых веществ, медикаментов, чистящих средств, наибольшее применение продукты переработки нефти находят в топливно−энергетической отрасли. Например, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Он занимает мало места при сгорании и не дает твердых остатков при горении. Замена твердых видов топлива мазутом на ТЭС, заводах и на железнодорожном и водном транспорте дает огромную экономию средств, способствует быстрому развитию основных отраслей промышленности и транспорта.
Энергетическое направление в использовании нефти до сих пор остается главным во всем мире. Доля нефти в мировом энергобалансе составляет более 46%.
Однако в последние годы продукты переработки нефти все шире используются как сырье для химической промышленности. Около 8% добываемой нефти потребляются в качестве сырья для современной химии. Например, этиловый спирт применяется примерно в 150 отраслях производства. В химической промышленности применяются формальдегид (HCHO), пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, аммиак, этиловый спирт и т.д. Продукты переработки нефти применяются и в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т.д. В машиностроении и металлургии применяются универсальные клеи, детали и части аппаратов из пластмасс, смазочные масла и др. Широкое применение нашел нефтяной кокс, как анодная масса при электровыплавке. Прессованная сажа идет на огнестойкие обкладки в печах. В пищевой промышленности применяются полиэтиленовые упаковки, пищевые кислоты, консервирующие средства, парафин, производятся белково−витаминные концентраты, исходным сырьем, для которых служат метиловый и этиловый спирты и метан. В фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, вазелин и др. Производные нефтесинтеза находят широкое применение и в деревообрабатывающей, текстильной, кожевенно−обувной и строительной промышленности.
2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ
СЫРОЙ НЕФТИ, ПЕРЕМЕЩАЕМОЙ
ЧЕРЕЗ ТАМОЖЕННУЮ ГРАНИЦУ
2.1. Внешний осмотр.
Нефть представляет собой при температуре 200С маслянистую жидкость от светло-коричневого до черного цвета со специфическим запахом.
Мазут представляет собой при температуре 200С вязкую жидкость, либо вязкую массу.
На основании внешних
признаков можно сделать
2.1. Плотность исследуемого продукта
Плотность является нормируемым показателем как для нефти, так и для нефтепродуктов.
Согласно научно-технической информации, характерной для нети является плотность при 200С в интервале от 0,82 до 0,95 г/см3; жидкие топлива, как правило, имеют плотность выше 0,9 г/см3.
Показатель плотности
исследуемой пробы нефти также
является информативности для

- Основные сведения о процессе плавки Ванюкова
- Основные сведения о робототехнике
- Основные сведения о частотно-регулируемом электроприводе
- Основные светотехнические величины
- Основные светотехнические величины и единицы их измерения. Системы и виды освещения на рабочем месте
- Основные светотехнические понятия
- Основные светотехнические характеристики
- Основные сведения об измерении
- Основные сведения об информационных структурах данных
- Основные сведения о биографии и деятельности известной российской предпринимательской династии Морозовых
- Основные сведения об оперативной памяти
- Основные сведения о генераторе импульсов точной амплитуды Г5-75
- Основные сведения о металлах и сплавах
- Основные сведения о микропроцессорах