Классификация нефтей

2.3.1. Классификация по структурно-групповому составу. Одной из общепринятых классификаций, отражающих структурно-групповой состав нефти, является классификация, предложенная Грозненским научно-иссле­довательским институтом нефти (ГрозНИИ). В ее основу положено преимущественное содержание в нефти одного или нескольких классов углеводородов. Поскольку из всего многообразия различных классов угле­водородов, известных в химии, в нефти практически присутствуют лишь ее насыщенные представители – алканы (парафины), циклоалканы (наф­тены) и арены (ароматические), – то представленные в этой классификации типы нефтей имеют названия, образованные различными сочетаниями названий перечисленных углеводородов.

Парафиновые нефти. Онисодержат значительные количества алканов во всех фракциях нефти. При этом их доля в бензиновых фракциях составляет не менее 50 %, а в масляных – не менее 20 %. Типичные представители – нефти полуострова Мангышлак в Казахстане (Узеньское и Жетыбайское месторождения).

Парафино-нафтеновые нефти. Такие нефти наряду с алканами включают значительное количество циклоалканов. Содержание аренов в них невелико. Следует отметить, что парафино-нафтеновые, так и парафиновые нефти, содержат смолы и асфальтены в небольших количествах.Второй тип нефтей представляет основные месторождения России – Западную Сибирь (Самотлорское, Советское, Шаимское, Усть-Балыкское и др.) и меж­дуречье Волги и Урала(Ромашкинское, Туймазинское, Ставрополь­ское, А рланское) и др.

Нафтеновые нефти. Для них характерно содержание циклоалканов во всех фракциях нефти до 60 % и более. Остальные углеводороды, а также смолы и асфальтены находятся в них в небольших количествах. Эти нефти содержат месторождения районов Баку (Балаханское и Сураханское), реки Эмбы(Доссорское и Маскатское) и Майкопа.

Парафино-нафтено-ароматические нефти. Такие нефти содержат перечисленные нефти в соизмеримых количествах. Доля твердых парафинов в них составляет до 1, 5 %, смол и асфальтенов до 10 %.

Нафтено-ароматические нефти состоят в основном из циклоалканов и аренов, причем в более тяжелых фракциях концентрация последних выше. Алканы в таких нефтях присутствуют в незначительных количествах и прак­тически только в легких фракциях. Доля твердых парафинов здесь не пре­вышает 0, 3 %. Доля смол и асфальтенов в этих нефтях достигает 15 – 20 %.

Ароматические нефти содержат много аренов во всех фракциях. Эти нефти имеют самую большую плотность. К ароматическим нефтям отно­сятся Прорвинская в Казахстане и Бугурусланская в Поволжье.

2.3.2. Классификация по плотности представляет собой первую попытку как-то различать нефти разных месторождений. Согласно этой классификации, выделяют следующие нефти:

легкие – с плотностью ₁₅ ¹⁵ < 828 кг/м³ (Яринское месторождение);

утяжеленные – с плотностью 828 < < 884 кг/м ³ (Ромашкинское, Самотлорское, Арланское и другие месторождения);

тяжелые – с плотностью ₁₅ ¹⁵ > 884 кг/м³ (Ярегское месторождение).

Другие авторы делят все нефти по плотности на пять типов:

0 – очень легкие, с плотностью ₄²⁰ 800кг/м³;

1 – легкие, с плотностью 800 < ₄²⁰ < 840 кг/м³;

2 – нефти со средней плотностью 840 < ₄²⁰ < 880 кг/м³;

3 – тяжелые, с плотностью 880 < ₄²⁰ < 920 кг/м³;

4 – очень тяжелые, с плотностью ₄²⁰ > 920 кг/м³.

В легких нефтях, как правило, больше бензиновых фракций, мало смол, асфальтенов и серы. Из них получают высококачественные смазочные масла. Тяжелые же нефти содержат большое количество смол и асфальтенов и являются отличным сырьем для производства битумов.

2.3.3. Классификация по содержанию серы. Такая классификация разделяет все нефти на четыре вида:

0 – малосернистые нефти (с содержанием серы < 0, 5 %);

1 – нефти средней сернистости (0, 5 < S < 1%);

2 – сернистые нефти (1< S < 3 %);

3 – высокосернистые нефти (S > 3 %).

В мире известны месторождения нефти с содержанием серы 9, 6 и даже 14 % масс. Такие нефти состоят почти исключительно из сернистых соединений.

2.3.4. Технологическая классификация. В настоящее время во всем мире, в т.ч. и России принята универсальная классификация, которую называют технологической. По ней все нефти делят на классы (по содержанию серы в самой нефти и в получаемых из нее при разгонке бензине, реактивном и дизельном топливе). Второе деление осуществляется по типам (характеризует выход светлых фракций из нефти, выкипающих до 350 ^оС). Отнесение нефти к той или иной группе производится по потенциальному содержанию в ней базовых масел, подгруппе – по индексу вязкости этих базовых масел. Наконец, рубрика вид определяет содержание твердых парафинов в нефти. В обобщенном виде данная классификация приведена в табл. 2.1

Анализируя данные табл. 2.1, можно сделать ряд выводов.

Малосернистая нефть содержит не более 0, 5 % серы при ограничении ее количества в бензиновой и реактивно-топливной фракции 0, 1 %, а в дизельной – 0, 2 %. Это нефть 1-го класса. Если доля серы превышает указанные ограничения хотя бы в одном виде дистиллятного топлива, нефть не может считаться малосернистой.

Сернистая нефть содержит 0, 5 – 2 % серы, при ограничении ее количества в бензине не более 0, 1 %, РТ – 0, 25 %, ДТ –1 %. Если превышен хотя бы один показатель, нефть следует отнести к высокосернистой.

Высокосернистая нефть содержит более 2 % серы при ее концентрации в бензине более 0, 1 %, РТ – более 0, 25 %, в ДТ – более 1 %. Если все

Таблица 2.2

дистиллятные фракции нефти содержат серы меньше, то ее относят к сернистой.

Данная классификация учитывает соотношение фракций в нефтях. По выходу светлых фракций нефти делятся на три типа, а по суммарному содержанию дистиллятных базовых масел – на четыре группы, в зависимости от значения индекса вязкости этих масел – на четыре подгруппы.

При доле твердых парафинов в нефтях < 1, 5 % из этой нефти без депарафинизации можно получить РТ, зимнее ДТ с пределами кипения
200–350 ^оС и температурой застывания < –45 ^оC, а также индустриальные базовые масла. Такую нефть называют малопарафинистой. Если в нефти имеется 1, 5–6 % твердых парафинов и из нее без депарафинизации получают РТ и летнее ДТ с пределами кипения 240–350 ^оС и температуре застывания ниже –10 ^оС, то эту нефть называют парафинистой. Остальная нефть является высокопарафинистой.

Контрольные вопросы

1. Назовите элементный состав нефти и содержание этих элементов в нефти.

2. В каких соединениях встречается сера в нефтях? Назовите примеры.

3. В каких соединениях встречается кислород в нефтях? Назовите примеры.

4. В каких соединениях встречается азот в нефтях? Назовите примеры.

5. Расскажите о классификации нефтей по структурно-групповому составу. Приведите примеры.

6. Изложите классификации нефтей по плотности и содержанию серы.

7. Приведите основные положения технологической классификации нефтей.