Нафтопродукти

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
StatfjordA(Jarvin1982).jpg
Паливо
Фізичні основи

Сонце · Сонячна радіація
Фотосинтез · Рослини · Біомаса
Гуміфікація · Скам'яніння
Горіння

Викопне паливо

Вугілля · Горючі сланці · Гідрат метану · Нафта · Природний газ · Торф

Природне невикопне паливо

Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава

Штучне паливо

Біопаливо · ВВВС · Генераторні гази · Кокс · Моторні палива

Концепції

Енергетична біосировина

Нафтопроду́кти (англ. oil (petroleum) products, нім. Erdölprodukte n pl) — продукти, одержані внаслідок переробки нафти на нафтопереробних заводах.

Класифікація[ред.ред. код]

Виділяють тип нафтопродукту, до якого включають сукупність нафтопродуктів однакового функціонально призначення.

Сукупність нафтопродуктів одного типу, що мають схожі показники якості та умови використання, складають групу нафтопродуктів.

Підгрупа нафтопродуктів — сукупність нафтопродуктів однієї групи, що мають схожі показники якості та умови використання.

Марка нафтопродукту — назва, умовне позначення, склад та властивості нафтопродукту, регламентовані стандартами і технічними умовами.

Розрізняють кондиційні (некондиційні) нафтопродукти — нафтопродукти, що відповідають (не відповідають) вимогам нормативних документів.

Відпрацьований нафтопродукт — нафтопродукт, під час експлуатації якого відбулися зміни деяких властивостей, регламентованих нормативною документацією. Нафтопродукт, який використовують як джерело енергії, називають нафтовим паливом.

Основні нафтопродукти[ред.ред. код]

Основні властивості[ред.ред. код]

Основні властивості нафтопродуктів:

  • прогонність — здатність до транспортування нафтопродукту продуктогонами, крізь фільтри, сепаратори, отвори;
  • збережуваність — здатність нафтопродукту зберігати в часі встановлені значення параметрів, що визначають його експлуатаційні властивості;
  • індукційний період — термін, упродовж якого нафтопродукт в умовах окиснення зберігає свої властивості;
  • коксівність — здатність нафтопродукту утворювати кокс під час згорання;
  • детонаційна стійкість — здатність бензину згорати без вибуху в двигуні з іскровим запалюванням;
  • октанове число — показник, що визначає детонаційну стійкість бензину;
  • цетанове число — показник, що характеризує період затримки загорання від стиснення паливно-повітряної суміші;
  • люмінометричне число — показник інтенсивності світлового випромінення під час згорання рідкого нафтового палива;
  • висота некіптявого полум'я — показник максимальної висоти полум'я нафтопродукту, яка може бути досягнута без утворення кіптяви під час згорання нафтопродукту;
  • розділюваність — здатність нафтопродукту розділятися на рідкі та тверді фази;
  • пенетрація — показник, що характеризується глибиною проникнення стандартного конуса (голки) у нафтопродукт;
  • температура крапання — температура падіння першої краплі пластичного нафтопродукту, який нагрівають у капсулі спеціального термометра;
  • температура помутніння — температура, за якої рідкий прозорий нафтопродукт починає мутніти;
  • температура сповзання — температура, за якої шар мастила починає сповзати з гладкої вертикальної металевої поверхні;
  • лужне число — кількість мі-ліграмів гідроксиду калію (КОН), еквівалентна кількості кислоти, витраченої на нейтралізацію всіх основних сполук, що містяться в 1 г нафтопродукту;
  • кислотне число — кількість міліграмів гідроксиду калію (КОН), витраченого на нейтралізацію вільних кислот, що містяться в 1 г нафтопродукту;
  • йодне число — показник, що характеризує вміст ненасичених сполук у нафтопродукті та виражається числом грамів йоду, витраченого на реакцію з 100 г нафтопродукту;
  • бромне число — показник, що характеризує вміст ненасичених сполук у нафтопродукті та виражається числом грамів брому, витраченого на реакцію з 100 г нафтопродукту;
  • конструкційна сумісність — характеристики дії нафтопродукту на конструкційні матеріали;
  • функційна сумісність — здатність двох чи більше нафтопродуктів зберігати експлуатаційні властивості після їх змішування;
  • тиксотропність — відновлення реологічних характеристик мастила після припинення деформування в ізотермічних умовах;
  • колоїдна стабільність — здатність мастила протидіяти виділенню оливи під дією навантаження;
  • синерезис — показник, що характеризує здатність мастила виділяти оливу під дією тиску або нагрівання (ДСТУ 3437—96).

Сировина[ред.ред. код]

Сировиною для отримання нафтохімічних продуктів слугують головним чином, ненасичені та ароматичні вуглеводні. Ненасичені вуглеводні, які мають важливе значення для органічного синтезу, становлять групу олефінів. До неї відносяться етилен C2H4, пропілен C3H6, бутилен C4H8 і т. д. Вони практично відсутні в природних нафті і газі, але утворюються при їхньому крекінгу. Найважливішою за масштабами і різноманітністю використання як нафтохімічної сировини із ненасичених вуглеводнів є етилен. Для його отримання здійснюють піроліз вуглеводневих газів (етану і т. д.). Етилен використовується для отримання поліетилену, окису етилену, етилового спирту, стиролу, хлористого етилену і т. д.

Для виробництва синтетичних матеріалів необхідними є ароматичні вуглеводні — бензол, толуол, ксилол, нафталін тощо. Вони утворюються в процесі каталітичного риформінгу.

У нафті і природних газах міститься декілька сот різних вуглеводнів. А кількість продуктів їх перероблення обчислюється тисячами. Основним процесом, за допомогою якого із проміжних продуктів отримуються різні синтетичні речовини і матеріали, є полімеризація. При полімеризації молекула ненасичених вуглеводнів, наприклад етилену C2H4, з'єднується з іншими такими ж молекулами за рахунок розривання наявних у них подвійних зв'язків. У результаті утворюється нова молекула, котра складається із великої кількості молекул етилену. Таким чином, із газу етилену отримується твердий поліетилен — (C2H4)n, де n — кількість молекул етилену, що з'єднуються (вона може сягати десятки і сотні тисяч; у залежності від його величини відомо різні види поліетилену).

Вуглеводні нафти і природного газу слугують також вхідною сировиною для отримання лікарських речовин — новокаїну, аспірину, сульфазолу, вітамінів та інш. У результаті хімічного перероблення нафти і природного газу отримують і неорганічні продукти — водень, сірку і сірчану кислоту. Водень слугує вхідною речовиною для отримання аміаку. Із аміаку, у свою чергу, отримують вуглекислий амоній, сульфат амонію, азотну кислоту, аміачну селітру і ряд інших продуктів, які широко використовуються як мінеральні добрива. Аміак слугує вхідною сировиною для виробництва сечовини, яка містить в своєму складі більше азоту, ніж аміачна селітра і сульфат амонію, і тому широко використовується як мінеральні добрива, домішки до корму худобі. На сьогодні основна частина аміаку отримується на основі водню природного вуглеводневого газу.

Сірка йде на виробництво сірчаної кислоти, з якої виготовляють мінеральні добрива, фосфорну, соляну і плавикову кислоти. Її використовують у виробництві пластичних мас, барвників, вибухових речовин, крохмалю, патоки, для очищення нафтопродуктів, відбілювання тканин. Сірка використовується для вулканізації каучуку в гумовій промисловості, в медицині, паперовій промисловості, для боротьби зі шкідниками в сільському господарстві.

Переробка[ред.ред. код]

У наш час[Коли?] як сировинний матеріал для виробництва синтетичного каучуку використовуються головним чином бутадієн, стирол, ізопрен та деякі інші вуглеводні. Бутадієн отримується в основному із бутану і бутилену. Шляхом полімеризації отримуються полістирол, полівінілхлорид та інші полімери, які складають велику групу пластмас і синтетичних смол. Хлоруванням поліхлорвінілу при 90—100 °C отримують перхлорвінілову смолу. Ця смола використовується як лакове покриття для хімічної апаратури, оскільки володіє високою хімічною стійкістю. Виключною хімічною стійкістю володіє полімер тефлон, який відноситься до групи фторопластів. Він отримується шляхом полімеризації молекул етилену, в яких атоми водню замінені атомами фтору. Полімери різних вуглеводнів (поліаміди, поліефіри, полівініли, поліолефіни) використовуються для виробництва різних синтетичних волокон — капрону, нейлону, лавсану та інш. Вхідними продуктами для отримання синтетичних волокон є бензол, циклогексан і ненасичені газоподібні вуглеводні. Синтетичний мийний засіб сульфонол отримують шляхом полімеризації пропилену в присутності фосфорнокислого каталізатору при 180—230 °C і тиску 7—8 МПа. Із нього виготовляють порошки для прання.

Шляхом окислення парафінових вуглеводнів отримують цілий ряд важливих продуктів: вищі спирти, синтетичні жирні кислоти, формальдегід, метанол, оцтову кислоту, ацетон та інші. Серед нафтохімічної продукції одне з перших місць займає етиловий спирт C2H5OH. Його отримують або окисленням етану C2H6, або гідратацією (реакція з водою) етилену. Раніше на виробництво етилового спирту витрачалась велика кількість харчових продуктів. Вищі спирти, котрі містять у кожній молекулі 8—20 атомів вуглецю, отримують шляхом окислення фракцій вуглеводнів, які википають до 50 °C, азотнокисневою сумішшю в присутності борної кислоти при 165—170 °C. Синтетичні жирні кислоти утворюються при окисленні повітрям твердого нафтового парафіну при 80—180 °C в присутності каталізаторів. Отримані жирні кислоти широко використовують у виробництві мила, замінюючи таким чином харчові жири.

Значна кількість нових продуктів отримується в результаті реакцій хлорування і нітрування нижчих парафінових вуглеводнів. Наприклад, шляхом хлорування метану отримують хлористий метил CH3Cl, який використовується як холодагент у холодильниках, хлороформ CHCl3, що використовується в медицині, чотирихлористий вуглець CCl4 — поширений засіб знищення шкідників сільського господарства, та інше. Із нітропарафінів отримують, зокрема, вибухові речовини.

Транспортування[ред.ред. код]

Транспортування сирих нафтопродуктів забезпечується нафтопроводами, танкерами та залізничними цистернами, легких фракцій переробки — бензовозами.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Фізико-хімічні та експлуатаційні властивості товарних нафтопродуктів. Навчальний посібник / П. І. Топільницький, О. Б. Гринишин, О. І. Лазорко, В. В. Романчук. — Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2015. — 248 с. — ISBN 978-617-607-705-3
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
  • Білецький В. С. Основи нафтогазової справи / В. С. Білецький, В. М. Орловський, В. І. Дмитренко, А. М. Похилко. — Полтава: ПолтНТУ, Київ: ФОП Халіков Р. Х., 2017. — 312 с.