Сторінка
2
Фізичні властивості нафти і перебування її в природі.Нафта являє собою маслянисту рідину звичайно темного кольору зі своєрідним запахом. Вона небагато легше води й у воді не розчиняється.
Малюнок1. Геологічний розріз нафтоносної місцевості.
Нафта залягає в землі, заповнюючи порожнечі між частками різних гірських порід (мал. 1). Для добування її бурять шпари (мал. 2). Якщо нафта багата газами, вона під тиском їх сама піднімається на поверхню, якщо ж тиск газів для цього недостатньо, у нафтовому шарові створюють штучний тиск шляхом нагнітання туди газу, чи повітря води (мал. 3).
У царській Росії нафта добувалася майже винятково на Кавказу (Баку, Грозний). За роки радянської влади розвідане і введено в експлуатацію багато нових родовищ. Між Волгою й Уралом відкрите «Друге Баку» — величезний нафтоносний район, що значно перевершує по площі бакинське родовище. Багаті нафтою також родовища: Ембське, Дагестанське, Західноукраїнське, Сахалінське, Ухтинске й ін. За годы радянської влади відбувся грандіозний ріст видобутку нафти в країні.
Малюнок2 .Похиле буравлення шпар дозволяє добувати нафта з-під водойм і капітальних споруджень.
Склад нафти. Якщо нафта нагрівати в приладі, зображеному на малюнку 4, то можна помітити, що вона кипить і переганяється не при постійній температурі, що характерно для чистих речовин, а в широкому інтервалі температур. Це значить, що нафта являє собою не індивідуальну речовину, а суміш речовин. При нагріванні нафти спочатку переганяються речовини з меншою молекулярною вагою, що володіють більш низькою температурою кипіння, потім температура суміші поступово підвищується, і починають переганятися речовини з великою молекулярною вагою, що мають більш високу температуру кипіння, і т.д.
Малюнок 3 .Нафта піднімається під тиском нагнітається в шар
До складу нафти входять головним чином вуглеводні. Основну масу її складають рідкі вуглеводні, у них розчинені газоподібні і тверді вуглеводні.
Малюнок 4. Перегонка нафти в лабораторії.
Склад нафти різних родовищ неоднаковий. Грозненська і західноукраїнська нафта складаються головним чином із граничних вуглеводнів. Бакинська нафта складається переважно з циклічних вуглеводнів — циклоалканів. Циклоалкани — це вуглеводні, що відрізняються по своїй будівлі від граничних тем, що містять замкнуті ланцюги (цикли) вуглецевих атомів, наприклад:
Циклоалкани були відкриті в нафті і вивчені видатним учнем А. М. Бутлерова, професором Московського університету В. В. Map ков піковим.
Переробка нафти
Перегонка нафти
Як тільки вода в чайнику закипить, з чайника зі свистом почне вилітати пара. Якщо тепер підставити чайник до вікна, то пара негайно ж почне конденсуватися на склі і зі скла стануть падати краплі дистильованої, чи перегнанной води. Перегонка нафти заснована на тім же принципі – спочатку нафта випаровується, а потім пари її конденсують з поділом на погони – бензинові, гасові і т.д.
Секрет одержання світлих продуктів з чорної нафти людин розгадав дуже давно. Ще при Петрові Першому користалися очищеною нафтою.
Перший завод для очищення нафти був побудований у Росії на Ухтинскому нафтовому промислі. Це було в 1745р., у період царювання Єлизавети Петрівни. У Петербурзі й у Москві тоді для висвітлення користалися свічами, а в малих містах і селах – скіпами. Але вже і тоді в багатьох церквах горіли “невгасимі” лампади. У лампади наливалася чадна олія, що було не чим іншим, як сумішшю очищеної нафти з рослинною олією.
Купець Сполохів був єдиним постачальником очищеної нафти для соборів і монастирів.
Наприкінці XVIII сторіччя була винайдена лампа.
З появою ламп збільшився попит на гас.
Коли брати Дрюка побудували в Моздокі нафтоперегінний завод, свій гас, що називається тоді фотогеном, вони відправляли в Росію.
І перший, і другий, і всі наступні нафтоперегінні заводи одержували бензин, гас і інші продукти випарюванням нафти.
Завод Дубинін був дуже простий. Казан у грубці, з казана йде труба через бочку з водою в порожню бочку. Бочка з водою – холодильник, порожня бочка – приймач для гасу.
На сучасному заводі замість казана влаштовується помилкова трубчаста піч. Замість трубки для конденсації і поділу пар споруджуються величезні ректифікаційні колони. А для прийому продуктів перегонки вибудовуються цілі містечка резервуарів.
Нафта складається із суміші різних речовин (головним чином вуглеводнів) і тому не має визначеної крапки кипіння. На трубчатках нафту підігрівають до 300-325о. При такій температурі більш летучі речовини нафти перетворюються в пару.
Печі на нафтоперегінних заводах особливі. На вид вони схожі на вдома без вікон. Викладаються печі з кращої вогнетривкої цегли. Усередині, уздовж і поперек, тягнуться труби. Довжина труб у печах досягає кілометра.
Коли завод працює, по цих трубах з великою швидкістю – до двох метрів у секунду – рухається нафта. У цей час з могутньої форсунки в піч спрямовується полум'я. Довжина мов полум'я досягає декількох метрів.
При температурі 300-325об нафту переганяється не цілком. Якщо температуру перегонки збільшити, вуглеводні починають розкладатися.
Нафтовики знайшли спосіб перегонки нафти без розкладання вуглеводнів.
Вода кипить при 100об тоді, коли тиск дорівнює атмосфері, чи 760 мм. рт. ст. Але вона може кипіти, наприклад, і при 60о. Для цього треба лише понизити тиск. При тиску в 150 мм термометр покаже всего 60о.
Чим менше тиск, тим скоріше закипає вода. Те ж саме відбувається з нафтою. Багато вуглеводнів в умовах атмосферного тиску киплять тільки при 500о. Отже, при 325об ці вуглеводні не киплять.
А якщо знизити тиск, то вони закиплять і при більш низькій температурі.
На цьому законі заснована перегонка у вакуумі, тобто при зниженому тиску. На сучасних заводах нафта чи переганяється під атмосферним тиском, чи під вакуумом, найчастіше заводи складаються з двох частин – атмосферної і вакуумний. Такі заводи так і називаються атмосферно-вакуумні. На цих заводах виходять одночасно всі продукти: бензин, лігроїн, гас, газойль, мазут. Частин, що невипарувалися, при такій перегонці залишається набагато менше, ніж при атмосферній.
Завантажити реферат