Nafta ir naftos sudėtis

 Nafta, tai žemės plutoje susidaręs aliejaus konsistencijos, degus, savito kvapo skystis. Iš naftos išgaunami visų rūšių angliavandeniliai. Daugumos mokslininkų nuomone nafta susidaro per daugelį milijonų metų Žemės plutoje 1,3-6 km gylyje, 50-140°C temperatūroje iš planktono, esančio vandenyse ir jų dugno nuosėduose (moliuose, karbonatinėse ir smėlingose bei aleuritingose uolienose). Egzistuoja dvi naftos kilmės teorijos: biogeninė ir nebiogeninė. Biogeninė naftos kilmės teorija teigia, kad nafta, kaip ir dujos ar akmens anglis, susidarė dėl slėgio ir karščio iš jūros organizmų, kurie žuvę grimzdo į jūros dugną. Po nugrimzdimo šie iš organinių medžiagų susidarę sedimentai per ilgą laiką buvo veikiami slėgio ir aukštos temperatūros, dėl ko susidarė nafta, kuri kaupėsi taip vadinamuose kolektoriuose (vietose su nelaidžiu viršutinu sluoksniu). Nebiobeninė naftos kilmės teorija sako, kad žemėje, kaip ir kitose saulės sitemos planetose yra ir buvo tam tikras angliavandenilių kiekis. Laikui bėgant dėl angliavandenilių tankio, jie kilo į žemės paviršių. Kartu veikiami šilumos ir slėgio virto nafta. Daug rusų ir ukrainiečių geologų palaiko nebiogeninę naftos susidarymo teoriją. Dideli žemės plutos regionai, kuriuose yra naftos, vadinami naftos baseinais. Didžiausi naftos baseinai yra Azijoje ir Šiaurės bei Centrinėje Amerikoje iš viso Žemėje yra apie ~350 naftos baseinų. Naftos Sudėtis Didžiąją naftos sudėties dalį sudaro skysti sotieji angliavandeniliai arba parafinai, ciklo alkanai , aromatiniai angliavandeniliai, kuriuose būna ištirpusių dujinių (metano, etano, propano, butano) ir kietų (nuo C5H12 iki C15H32) angliavandenilių. Pagal vyraujančius angliavandenilius nafta skirstoma į: parafininę, nafteninę parafininę, nafteninę aromatinę ir parafininę nafteninę aromatinę. Naftoje būna ir deguonies (nafteninės ir dervinės rūgštys), sieros ( merkaptanai, sulfidai, tiofenas, policikliniai sieros junginiai), pagal sieros kiekį nafta skirstoma į nesieringą (iki 0,5% sieros m.d.), sieringą (0,5-2%) ir labai sieringą (>2%), azoto (piridinas, hidropiridino ir hidrochinolino homologai), naftoje dar būna mineralinių priemaišų ir vandens. Daugelis naftą sudarnčių komponentų pasižymi liuminescencinėmis savybėmis Šią savybę galima gauti apšvitinus junginius monochromatine ar polichromatine šviesa, taip pat paveikus radioaktyviu spinduliu arba nuo staigaus ir stipraus smūgio bei trinties. Ypač gerai švyti mineralinės alyvos frakcija (melsvai), smalos (rudai, gelsvai, oranžiniai) ir asfaltenai (geltonai). Pagal švytėjimą galima spręsti apie naftos sudėtį. Fizikinės savybės Naftos fizikinės savybės priklauso nuo jos cheminės ir frakcinės sudėties. Spalva: nuo geltionos iki tamsiai rudos. Tankis nuo 830-970 kg/m3. Degimo šiluma Q≈43,7-46,2 MJ/kg. Ušsiliepsnojimo temperatūra nuo -37°C (priklausomai nuo naftos frakcinės sudėties ir sočiųjų garų slėgio). Nafta tirpi organiniuose tirpikliuose. Su vandeniu sudaro emulsiją Naftos perdirbimas Distiliacija Prieš perdirbant naftą vykdomas naftos nudruskinimas ir nuvandeninimas. Transportuojant naftą su ja atkeliauja iki 1,5 procento vandens ir naftoje esančios druskos, rūgštys, bei mechaninės priemaišos. Šie komponentai yra nepageidaujami todėl vykdomas naftos paruošimas perdirbimui. Nafta sumaišoma su gėlu vandeniu, kuriame ištirpsta naftoje esančios druskos. Susidariusi emulsija dėl naftoje esančių emulsiklių yra stabili, todėl būtina naudoti įvairius emulsijų suardymo būdus: emulsija šildoma, į ją įmaišoma emulsijas susilpninančių medžiagų - deemulsiklių, bei šarmų, - naftoje esančioms organinėms rūgštims neutralizuoti. Visi šie komponentai sumaišomi ir patenka į specialų aparatą - elektrodehidratorių. Jame mišinys išbūna nuo 30 minučių iki kelių valandų, jame emulsija yra ardoma, bei nusistovi atskiros emulsijos fazės. Dėl skirtingo tankio (vandens - 1000 kg/m3, naftos - apie 860 kg/m3) sumažėjus judėjimo greičiui (iš vamzdyno patekus į aparatą) vandens lašai juda žemyn, nafta kyla aukštyn. Tokiu būdu atsiskiria stambūs vandens lašai. Šiame aparate veikia stiprus kintamas elektros laukas. Kadangi vandens lašeliai yra dipoliai, tai kintama srovė priverčia vandens lašelius esančius emulsijoje keisti formą. Dėl to, veikiami deemulsiklio ir temperatūros, smulkūs vandens lašeliai susilieja ir stambėja, bei taip pat leidžiasi į aparato apačią. Vėliau vanduo išvedamas iš aparato apačios, nudruskinta ir nuvandeninta nafta iš viršaus. Po to nafta dar yra stabilizuojama nudistiliuojant propano ir butano frakcijas. Naftos distiliacija vyksta dviejose retifikacijos kolonose: pirmoje kolonoje distiliavimas vyksta atmosfetos slėgyje, antroje- vakuume (8-10,5 kPa). Iš pradžių nafta yra įkaitinama vamzdinėje krosnyje iki 300-350°C Patekusi į koloną nafta pradeda garuoti.. Retifikacijos kolonoje paeiliui yra išdėstytos lėkštės, ant kurių naftos garai susikondensuoja. Taip nafta yra išskaidoma į: a) benzino frakciją (40-200 °C temperatūroje gaunami angliavandeniliai nuo C5H12 iki C11H24). Benzinas yra lakus, nuodingas, lengvai užsidegantis bespalvis skystis. Skirstomas į neetiliuotą ir etiliuotą (nuodingesnis), apibūdinamas oktaniniu skaičiumi, frakcine sudėtimi, gebėjimu oksiduotis, rūgštingumu, sieros kiekiu, spalva. Naudojamas kaip transporto priemonių kuras (automobilinis žieminis bei vasarinis, taip pat aviacinis benzinas), tirpiklis, cheminiam valymui, aliejaus rafinavimui. b) Ligroino frakciją (150-250°C temperatūroje gaunami angliavandeniliai C8H18-C14H30). Ligroinas naudojamas kaip vidaus degimo variklių degalai (traktoriams), asfalto, lakų tirpiklis, hidraulinių prietaisų darbo skystis. c) Žibalo frakcija (180-300 °C temperatūroje gaunami angliavandeniliai C12H26-C18-H38) Žibalo kokybei keliami ypač griežti reikalavimai — tai sąlygoja žibalo naudojimo sritis. Daugiausiai jis naudojamas aviacijoje. Žibalo kokybės rodikliai nustatomi pagal tarptautinius standartus, o pats produktas vadinamas JET–A1. Žibalo perdirbimo metu maksimaliai pašalinami sieros junginiai ir vanduo. Ypatingas dėmesys aviacinio kuro gamyboje skiriamas kokybei: įvairiais metodais tikrinamas kuro korozinis poveikis ir žematemperatūrės jo savybės. d) Gazolio frakcija (>275°C temperatūroje gaunami angliavandeniliai >C16-H34 ) Gazolis vartojamas kaip dyzeliniai degalai, lengvųjų industrinių tepalų gamybai, taip pat tai yra žaliava kataliziniam krekingui. e) Mazuto frakcija, tai yra pirminės naftos distiliacijos liekana, tačiau, kartu tai yra ir apie 50% pradinės žaliavos naftos, todėl mazutas vamzdynais keliauja į kita retifikacijos koloną (vamzdynuose mazutas yra pakaitinamas iki 400-420 °C). Organiniai junginiai skyla esant aukštesnei nei 360°C temperatūrai. Todėl mazuto distiliavimas yra labai sunkiai valdomas procesas — vyksta labai įvairios reakcijos, todėl, siekiant išvengti organinių medžiagų skilimo, pasinaudojama virimo temperatūros priklausomybe nuo slėgio: sumažinus slėgį sumažėja medžiagos virimo temperatūra, todėl, esant 360°C temperatūrai, išdistiliuojamas vakuuminis distiliatas, kurio virimo temperatūros ribos yra nuo 360 iki 560°C. Antrojoje retifikacijos kolonoje mazutas frakcionuojamas į: a. Soliarinę alyvą, kuri išdistiliuojama 240-400°C temperatūroje, vėliau šis produktas yra išvalomas šarmais. Soliarinė alyva naudojama kaip dyzeliniai degalai, aušinimo ir grūdinimo skystis b. Šeivinę alyvą. Tai lengvoji industrinė medžiaga, kuria tepami nelabai apkrauti mechanizmai (tekstilės, trikotažo, siuvamųjų mašinų, metalo apdirbimo staklių špindeliai), kurių sukimosi dažnis

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!