Классификация и показатели качества нефти

Существует несколько классификаций нефти. В соответствии с ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть.

Признаки классификации нефти одновременно являются показателями, по которым осуществляется приемка нефти по качеству.

В зависимости от массовой доли серы нефть подразделяют на классы:

• 1 класс — малосернистая, серы до 0,60% включ.;
• 2 класс — сернистая, 0,61–1,80%;
• 3 класс — высокосернистая, 1.81–3,50%;
• 4 класс — особо высокосернистая, свыше 3,50%.

По плотности, а при поставке на экспорт — дополнительно по выходу фракций и массовой доле парафина нефть подразделяют на пять типов:

• 0 тип — особо легкая, плотность при температуре 20°C не более 830 кг/м3;
• 1 тип — легкая, 830,1–850 кг/м3;
• 2 тип — средняя, 851,0–870,0 кг/м3;
• 3 тип — тяжелая, 870,1–895,0 кг/м3;
• 4 тип — битуминозная, более 895,0 кг/м3.

Показатель плотности экспортной нефти определяют при температуре 15°C, так как в зарубежных стандартах используется температурная шкала Фаренгейта (плотность определяют при 60°F).

Таблица 1

Группы нефти по степени подготовки

По массовой доле сероводородов и легких меркаптанов нефть подразделяют на 2 вида. Для первого вида содержание сероводорода должно быть не более 20 млн–1 (ppm), для второго вида — не более 100; содержание меркаптанов соответственно — не более 40 млн–1 и не более 100 млн–1.

Технологическая классификация нефти действует в России с 1967 г. и определяет использование ее как сырья для тех или иных нефтепродуктов.

По технологической классификации нефти подразделяют на:

• классы (1–3) — по содержанию серы;
• типы (Т1–Т3) — по выходу светлых фракций, перегоняемых до 350°C;
• группы (М1–М4) — по потенциальному содержанию базовых масел;
• подгруппы (И1–И2) — по индексу вязкости базовых масел;
• виды (П1–П2) по содержанию парафинов в нефти.

Химическая классификация подразделяет нефти различных месторождений по их углеводородному составу на шесть групп:

* парафиновые (метановые) — легкие, богатые бензином, керосином, содержащие парафиновых углеводородов в бензинах не менее 50%;

* нафтеновые, содержащие нафтеновых углеводородов свыше 60%;

* ароматические, содержащие ароматических углеводородов свыше 60%;

* парафино-нафтеновые, содержащие преимущественно алканы и нафтены, смол и асфальтопеков мало. Выход бензиновых фракций около 25%;

* парафино-нафтено-ароматические имеют приблизительно одинаковое содержание названных углеводородов. В них мало твердого парафина, смол и асфальтопеков;

* нафтено-ароматические содержат в основном циклопарафины и арены. Выход бензиновых фракций 10–15%, смол и асфальтопеков до 15–20%.

Нефти первых трех групп встречаются редко, наибольшее распространение имеют нефти смешанного состава.

Классификация нефти по химическому составу является весьма условной, из-за содержание углеводородов во фракциях с различными температурами кипения для одной и той же нефти неодинаково: в одних фракциях преобладают парафиновые углеводороды, в других — нафтеновые и т. д.

Нефтепродукты. Классификация нефтепродуктов

Ассортимент нефтеперерабатывающей промышленности насчитывает более 500 наименований газообразных, жидких и твердых нефтепродуктов в зависимости от их назначения.

Топливо

Топливом в общепринятом смысле принято считать горючие вещества для получения при их сжигании тепловой энергии. Практическая ценность топлива определяется количеством теплоты, выделяющейся при его полном сгорании.

Так, при сжигании 1 кг древесины выделяется теплота, равная 10,2 МДж, каменного угля — 22 МДж, бензина — 44 МДж.

Моторные бензины

Моторные бензины предназначены для поршневых авиационных и автомобильных двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры).

Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.

По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического и термического крекинга и гидрокрекинга вакуумного газойля, изомеризации прямогонных фракций, алкилирования, коксования.

Основные показатели качества бензинов — фракционный состав и октановое число.

С фракционным составом бензина связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы.

Октановое число является основным показателем качества бензина, характеризующим его детонационную стойкость.

Октановое число — это условная единица измерения детонационной стойкости, численно равная процентному содержанию изооктана С8Н18 в его смеси с н-гептаном С7Н16, эквивалентной по детонационной стойкости испытуемому топливу.

Для повышения детонационной стойкости (повышения октанового числа) в процессе компаундирования можно увеличить в бензине долю высокооктановых компонентов. Однако это весьма дорогостоящий способ, поэтому используют более дешевый — введение в состав бензина специальных химических соединений — антидетонаторов.

Авиационные бензины. Авиационные бензины предназначены для применения в поршневых авиационных двигателях. Межгосударственный стандарт предусматривает две марки авиационных бензинов: Б-91/115 и Б-95/130.

Марка авиабензина означает его октановое число по моторному методу, указываемое в числителе, и сортность на богатой смеси — в знаменателе дроби.

Реактивное топливо

Реактивные топлива (авиационные керосины) предназначены для использования в современных самолетах с воздушно-реактивными двигателями (ВРД).

Реактивные топлива получают из среднедистиллятной фракции нефти, выкипающей в пределах температур 140–280°C.

В соответствии со стандартами реактивные топлива вырабатывают двух видов:

• для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью полета (Т-1, ТС-1, Т-1С, Т-2, РТ);
• для летательных аппаратов сверхзвуковых (Т-6, Т-8В).

Они имеют повышенную плотность и высокую теплоту сгорания.

Дизельное топливо

Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением, где уже находится сжатый воздух.

В результате высокого сжатия (в 18 раз против 8–10 раз у карбюраторных двигателей) давление в цилиндре достигает 40 кг/см2, температура поднимается выше 500°C, и происходит самовоспламенение топлива.

Энергетическое топливо

Газотурбинное топливо используется в газовых турбинах на электростанциях, речных и морских судах, локомотивах, автомобилях. Получают его из дистиллятов коксования, крекинга, прямой перегонки.

Мазуты подразделяют на марки в зависимости от состава, назначения и вязкости (цифра указывает на вязкость при 50°C).

Печное топливо. Печное бытовое топливо используется для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.

Нефтяные масла

Нефтяные масла получают при перегонке темных фракций нефти (мазута) и физической его очистке от нежелательных примесей. Используются они для обеспечения смазки в различных машинах и механизмах и для промышленных целей.

По способу выделения из нефти нефтяные масла подразделяют на:

= дистиллятные, получаемые при вакуумной перегонке мазута;

= остаточные, получаемые из остатка перегонки мазута — гудрона;

= компаундированные, получаемые смешиванием дистиллятных и остаточных компонентов.

По способу очистки различают неочищенные масла, масла кислотно-щелочной, кислотно-контактной, селективной и адсорбционной очистки, гидрокрекинга. Основное количество масел производят с использованием процессов селективной очистки (очистки избирательными растворителями).

Смазочные масла применяются практически во всех областях техники и, в зависимости от назначения, выполняют следующие функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверхностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между сопряженными деталями, удаляют с трущихся поверхностей загрязнения и продукты изнашивания.

Смазочные масла подразделяются на 6 групп по области применения.

Моторные масла

В зависимости от назначения их подразделяют на масла для бензиновых двигателей, масла для дизелей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов.

Состав моторных масел. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и присадок.

Базовые масла по классификации АРI подразделяются на пять групп:

+ Группа 1 — содержат менее 90% предельных углеводородов, и/или 0,03% серы и имеют индекс вязкости больший или равный 80 и меньший, чем 120;

+ Группа 2 — содержат не менее 90% предельных углеводородов, и не более 0,03% серы и имеют индекс вязкости больший или равный 80 и меньший, чем 120;

+ Группа 3 — содержат не менее 90% предельных углеводородов, и не более 0,03% серы и имеют индекс вязкости больший или равный 120;

+ Группа 4 — полиальфаолефины;

+ Группа 5 — базовые масла других типов (сложные спирты и эфиры), не вошедшие в группы 1–4.

(Алиев, А.К. Товароведение и таможенная экспертиза: учебник, СПбГЭУ)