ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства и происхождение нефтей из "Нефть и нефтепродукты" Физико-химические свойства нефтей и их фракций являются функцией их химического состава и структуры отдельных компонентов, а также их сложного внутреннего строения, обусловленного силами межмолекулярного взаимодействия. Поскольку нефть и ее фракции состоят из большого числа разнообразных по химической природе веществ, различающихся количественно и качественно, свойства нефтепродуктов представляют собой усредненные характеристики, и показатели их непостоянны как для различных нефтей и фракций, так и для одинаковых фракций из разных нефтей. [c.18] Практические потребности привели к необходимости характеризовать нефтяные фракции значительным числом показателей, отражающих те или иные их свойства и различающихся уровнем информативности и степенью употребления. Ниже приведены лишь некоторые примеры зависимости свойств от состава и структуры нефтяных фракций и наиболее употребительные характеристики, а также их связь с другими свойствами нефтепродуктов. [c.18] По мере увеличения геологического возраста плотность нефти в основном уменьшается, но встречаются нефти, имеющие обратный порядок изменения плотности с возрастом. Большая часть нефтей имеет большую плотность с уменьшением глубины залегания, но, по-видимому, это не является обязательным, так как встречаются нефти, имеющие меньшую плотность при меньших глубинах залегания. [c.19] Плотность нефтяных фракций зависит от их химического и фракционного состава. Аналогичные фракции из парафини-стых нефтей имеют меньшую плотность, чем из нефтей со значительным содержанием аренов. С ростом температуры плотность фракций повышается. [c.19] Всегда необходимо указывать температуру определения плотности. В России за стандарт принята температура 20 °С, а в Англии и США — 15,56 °С (60 °F). Для учета температурной зависимости плотности пользуются таблицами, эмпирическими формулами. [c.19] Плотность нефтяных фракций зависит от давления. Эта зависимость выражена для дистиллятных фракций более четко, чем для остаточных. В интервале температур до 340 °С изменение давления от 0,1 до 10 МПа приводит к увеличению плотности прямогонных нефтяных остатков не более чем на 2,5 %. [c.19] Плотность смесей нефтяных фракций находят как аддитивную величину, однако это правило не соблюдается, если плотности смешиваемых продуктов резко различаются. [c.19] Молекулярная масса сырых нефтей колеблется в довольно широких пределах, но чаще всего значение ее соответствует интервалу 220-300. С ростом молекулярной массы нефтяных фракций повышается температура кипения фракции. [c.19] Расчет по этому уравнению дает довольно точные результаты. [c.20] Для фракций с молекулярной массой 70-300 (керосин-легкие смазочные масла) можно использовать корреляцию М—Гкип.ср—pf, для более узких тяжелых фракций (240-590) можно пользоваться зависимостью для нахождения молекулярной массы этими методами имеются номограммы [49]. [c.20] Вязкость. Как и другие характеристики, вязкость нефтей и нефтяных фракций связана с химическим составом и определяется силами межмолекулярного взаимодействия, с увеличением которых вязкость повышается. Наименьшей вязкостью обладают алканы, а наибольшей циклоалканы. Однако с усложнением молекул углеводородов картина может измениться. Было найдено, что алкилзамещенные углеводороды — одинаковой молекулярной массы, но различающиеся наличием метильной группы у ядра, имеют аномально высокую вязкость и плотность, а их гидрированные аналоги обладают более низкими значениями этих показателей. [c.20] Для характеристики вязкости нефтей и нефтепродуктов на практике наиболее широко используется кинематическая вязкость V, м /с, которая равна отношению динамической вязкоти к плотности жидкости при температуре определения. [c.20] При использовании нефтяных фракций важное значение имеют их вязкостно-температурная зависимость — изменение вязкости с изменением температуры. [c.20] С повышением температуры вязкость фракций понижается, причем это изменение не является прямолинейным и носит индивидуальный характер для каждой фракции. Значение вязкости при различных температурах может быть определено при помощи различных уравнений, например по уравнению Вальтера, по номограммам и т. п. Вязкостно-температурная зависимость масляных фракций оценивается при помощи условных показателей, получаемых на основе измерения вязкости нефтяных фракций при различных температурах. [c.20] Алканы и циклоалканы по своей вязкостно-температурной зависимости наиболее удобны при практическом использовании. С увеличением числа циклов в молекуле вязкость и крутизна вязкостно-температурной кривой повышаются. К аналогичным результатам приводит увеличение числа боковых цепей в молекулах. [c.20] Вязкость нефтяных фракций зависит от давления, повышаясь с его увеличением. При очень высоких давлениях масла приобретают пластичные свойства. Вязкость смеси нефтяных фракций не является аддитивной величиной. [c.20] В зависимости от состава и температуры нефть и ее фракции могут образовать дисперсные системы, приобретая свойства неньютоновских жидкостей, в связи с чем изучению их реологических свойств (прочности и устойчивости против расслоения) придается большое значение. [c.20] На примере исследования деформационно-прочностных свойств Мангышлак-ской нефти было показано, что в зависимости от градиента скорости нефть ведет себя как псевдопластичное, идеально-пластичное тело. Эффективная вязкость парафини-стых нефтей складывается из структурной вязкости, зависящей от наличия в системе надмолекулярных структур, температуры, градиента скорости сдвига и вязкости ньютоновской жидкости, в которую переходит неньютоновская жидкость после разрушения структурированной системы. Термообработка, введение специальных добавок оказывают большое влияние на реологические свойства парафинистых нефтей. [c.21] Возбуждение структурных элементов надмолекулярных структзф неньютоновских нефтей приводит к их разрушению и, как следствие, к уменьшению структурной вязкости. Под действием переменного электромагнитного поля происходит уменьшение предельного напряжения сдвига, такое изменение сохраняется некоторое время после снятия поля, аналогичный эффект наблюдался при облучении нефти ультразвуком, но работ в этом направлении немного. Образование надмолекулярных структур определяет не только реологические параметры нефти и ее фракций, но и оказывает сильное влияние на результаты переработки последних. [c.21] Теплопроводность. Существует зависимость теплопроводности нефти и ее фракций от их химического состава, температуры, давления. Среди углеводородов различных классов при одинаковом числе углеродных атомов в молекуле наименьшей теплопроводностью обладают алканы, наибольшей — арены. В гомологическом ряду углеводородов теплопроводность может увеличиваться, уменьшаться или оставаться почти без изменений в зависимости от ряда. [c.21] Вернуться к основной статье