Свойства нефтей

Физико-химические свойства нефтей и их фракция являются функцией их химического состава, а также их сложного внутреннего строения. Поскольку нефть и ее фракции состоят из большого числа разнообразных по химической природе веществ, свойства нефтепродуктов представляют собой усредненные характеристики и их показатели не постоянны.

Длительное время считали, что фракции нефти представляют собой истинные растворы. Но затем была показана сложность внутреннего строения. Можно говорить лишь о зависимости свойств от состава и структуры.

Плотность. Связана с составом и определяется им. Около 85% нефтей России имеют плотность 0,81 - 0,90, хотя встречаются нефти легче и тяжелее. По мере увеличения геологического возраста плотность нефти уменьшается, но встречаются нефти, имеющие обратный порядок. Большая часть нефти имеет плотность большую для меньших глубин залегания, но это так же не является обязательным. Плотность зависит от химического состава. Плотность парафинистых нефтей меньше, чем нефтей со значительным содержанием аренов.

Молекулярная масса. Как и плотность молекулярная масса является опорной характеристикой, используемой для расчета других показателей, для анализа группового состава нефтяных фракций. Поскольку нефть и нефтяные фракции состоят из соединений с разной ММ, можно лишь говорить об усредненной величине ММ. Для сырых нефтей чаще всего значения ММ соответствуют интервалу 200-300. ММ нефтяных остатков с большой достоверностью определить трудно, так как они склонны к структурированию и образованию устойчивых надмолекулярных структур.

Вязкость. Как и другие характеристикии, вязкость нефтей и нефтенных фракций связана с химическим составом и определяется силами межмолекулярного взаимодействия, с увеличением которых вязкость увеличивается. Наименьшей вязкостью обладают алканы, а наибольшей - циклоалканы. Однако с усложнением молекул углеводородов картина может измениться.

При использовании нефтяных фракций важное значение имеют их вязкостно-температурные свойства - изменение вязкости с изменением температуры. Хорошими вязкостно-температурными свойствами обладают алканы и циклоалканы. С увеличением числа циклов в молекуле вязкость и крутизна зависимости вязкость - температура повышаются. Увеличение числа боковых цепей в молекуле ухудшает вязкостно-температурные свойства. Вязкость смеси нефтяных фракций не является аддитивной величиной.

В зависимости от состава и температуры нефть и ее фракции могут образовывать дисперсные системы, приобретая свойства неньютоновских жидкостей. В зависимости от градиента скорости нефть ведет себя как псевдопластичное, идеально-пластичное или Бингамовское тело. Термообработка, введение специальных добавок оказывают большое влияние на вязкостные свойства нефти. Образование надмолекулярных структур определяет не только реологические свойства нефти, но и оказывает сильное влияние на результаты ее переработки.

Теплопроводность. Существует зависимость теплопроводности нефти от ее химического состава, температуры и давления. Среди углеводородов различных классов при одинаковом числе атомов углерода наименьшей теплопроводностью обладают алканы, наибольшей - арены. В зависимости от гомологического ряда теплопроводность может увеличиваться, уменьшаться или оставаться без изменения.

Дата добавления: 2014-01-07