Склад і властивості нафти. Основні процеси переробки: перегонка, крекінг. Застосування нафтопродуктів

Нафта - масляниста рідина темно-бурого або майже чорного кольору з характерним запахом. Вона легша за воду, у воді практично не розчинна.

За складом нафта - суміш вуглеводнів різної молекулярної маси, головним чином рідких. Крім вуглеводнів, нафта містить оксигено-, сульфуро-, нітрогеновмісні органічні сполуки.

Сиру нафту звичайно не використовують. Щоб добути з нафти технічно цінні продукти, її піддають переробці.

Первинна переробка нафти полягає в її перегонці. Перегонку проводять на нафтопереробних заводах після відокремлення супутніх нафтових газів.

При перегонці нафти добувають світлі нафтопродукти: бензин, лігроїн, гас, газойль, а в залишку - в’язку горючу рідину - мазут.

Продукти перегонки нафти мають різноманітне застосування. Бензин у великих кількостях використовують як авіаційне й автомобільне пальне. Він складається звичайно з вуглеводнів, що містять у молекулах у середньому від 5 до 9 атомів Карбону.

Лігроїн використовують як пальне для дизельних двигунів, а також як розчинник у лакофарбовій промисловості. Великі кількості його переробляють на бензин.

Гас застосовують як пальне для реактивних і тракторних двигунів, а також для побутових потреб. Він складається з вуглеводнів, що містять у молекулах у середньому від 9 до 16 атомів Карбону.

Газойль (або солярове масло) використовується як моторне пальне, а мастила - для змазування механізмів.

Мазут, крім переробки на мастила і бензин, використовують також як котельне рідке пальне.

При вторинних методах переробки нафти відбуваються зміни у структурі вуглеводнів, що входять до складу нафти. Серед цих методів велике значення має крекінг (розщеплення) вуглеводнів нафти, який застосовують для підвищення октанового числа бензину.

Термічний крекінг проводять при нагрівання вихідної сировини, наприклад, мазуту, до температури 450–550 °С при тиску 20–70 атм. При цьому молекули вуглеводнів із великим числом атомів Карбону розщеплюються на дрібніші молекули насичених і ненасичених вуглеводнів. Таким способом добувають здебільшого автомобільний бензин.

Каталітичний крекінг поводять при наявності каталізаторів (переважно алюмосилікатів) при температурі 450 °С та атмосферному тиску. Під час каталітичного крекінгу разом із реакціями розщеплення відбуваються реакції ізомеризації. У результаті їх утворюються насичені вуглеводні з розгалуженим карбоновим ланцюгом, що поліпшує якість бензину.

Важливим каталітичним процесом є ароматизація вуглеводнів, тобто перетворення парафінів і циклопарафінів на ароматичні вуглеводні. І ще один каталітичний процес - риформінг (облагороджування) бензинів - сприяє насиченню бензину ароматичними вуглеводнями, що позитивно впливає на його якості.