Нефтепродукты
НЕФТЕПРОДУКТЫ, смеси
разл. газообразных, жидких и твердых углеводородов, получаемые из нефти и
нефтяных попутных газов. Разделяются на след. основные группы: топлива, нефтяные
масла, нефтяные растворители к осветит. керосины, твердые углеводороды,
битумы нефтяные, прочие Н. К топливам относят углеводородные газы (см.
Газы нефтепереработки, Газы нефтяные попутные, Газы природные
горючие), бензины, топливо для воздушно-реактивных двигателей (см. Реактивные
топлива и Газотурбинные топлива), дизельные топлива, котельные топлива
и др.
Нефтяные масла-тяжелые
дистиллятные и остаточные фракции нефти, подвергнутые спец. очистке. Подразделяются
на смазочные масла и масла спец. назначения. Последние используют для
технол. целей и при эксплуатации механизмов. К ним относят: электроизоляционные-трансформаторные,
конденсаторные, кабельные; для гидравлич. систем; для технол. целей-закалочные
и поглотит. жидкости, мягчители и т.п.; для фармакопеи и парфюмерии (белые
масла).
В качестве р-рителей используют
узкие бензиновые и керосиновые фракции, полученные прямой перегонкой нефти.
Р-рители применяют в резиновой пром-сти, для приготовления клея, экстрагирования
масел из семян и жмыхов, изготовления лаков и красок, при получении поливинил-хлорида
и т.д. Осветит. керосины -прямогонные керосиновые фракции, применяемые в осветит.
и калильных лампах и как бытовое топливо.
К твердым углеводородам
относят парафин, церезин и озокерит и их смеси с маслами.
Битумы представляют собой
твердые или вязкие жидкие в-ва, получаемые из остаточных продуктов нефтепереработки
(из остатков после перегонки смолистых нефтей, из гудронов и др.).
Прочие Н. включают: кокс
нефтяной, пластичные смазки, углерод технический, получаемые при пиролизе
или катали-тич. риформинге ароматич. углеводороды (бензол, толуол, ксилолы и
др.), а также асидол (в т.ч. мылонафт), разл. фракции перегонки нефти
и продукты их переработки (в частности, алкилат, нефтяные смолы)и др.
Обычно различают светлые
и темные Н. К первым относят авиа- и автобензины, бензины-растворители, авиакеросин,
осветит. керосины, дизельные топлива, к последним -мазут, а также
получаемые в результате его перегонки дистиллятные масла и гудрон.
Часть товарных Н. вырабатывают
непосредственно из нефти или разл. нефтяных фракций и остатков; многие Н. (напр.,
авто- и авиабензины, котельные топлива, масла) получают смешением (компаундированием)
отдельных компонентов-продуктов переработки нефти. Смешение компонентов позволяет
производить товарный продукт необходимого качества и при этом рационально использовать
св-ва каждого компонента.
Для оценки качества Н.
определяют ряд их физ.-хим. св-в.
К числу важнейших физ.
св-в относят: вязкость (см. Вискозиметрия), плотность (см. Плотномеры)и фракционный состав. Для установления последнего Н. перегоняют со строго
определенной скоростью из колбы стандартных форм и размеров. Фракционный состав
представляют в виде зависимости между т-рой паров Н. в колбе и кол-вом конденсата
(Н., сконденсировавшегося в холодильнике и собранного в приемнике). Для бензинов
обычно приводят пять точек: т-ру начала кипения и т-ры выкипания 10%, 50%, 90%
и 97,5% топлива. Для нек-рых других Н., напр. дизельных топлив, часто указывают
кол-во в-ва, выкипающего до определенной заданной т-ры, напр. до 360 °С
Фракционный состав масел обычно определяют при пониж. давлении (в вакууме) во
избежание разложения высококипящих фракций при т-рах их кипения.
Измеряют также давление
(упругость) паров (гл. обр. для бензинов) в стальной бомбе при соотношении объемов
жидкой и паровой фаз 1:4 при 38 °С. Обычно в техн. условиях ограничивают
верх. значение давления паров, как меру предотвращения образования "паровых
пробок" в топливной системе двигателя.
Определяют т-ру помутнения
(для моторных топлив), при к-рой из топлива начинают выделяться кристаллы высокоплавких
углеводородов или воды; т-ру застывания (для масел, остаточных котельных топлив,
дизельных и реактивных топлив и авиабензинов), при к-рой Н. в условиях опыта
загустевает настолько, что уровень его в пробирке остается неподвижным
в течение 1 мин при наклоне под углом 45o; т-ру вспышки (см. Пожарная
опасность); т-ру воспламенения (см. Воспламенение); т-ру плавления
твердых Н. (парафина, озокерита и др.), к-рая соответствует моменту полного
затвердевания (кристаллизации) предварительно расплавленного продукта.
Цвет характеризует качество
очистки Н. от смолистых и др. окрашенных в-в; при этом цвет Н. сравнивают с
цветом спец. окрашенных стекол.
Дуктильность, или растяжимость,
битумов характеризует их способность растягиваться, не обрываясь, в тонкие нити
под влиянием приложенной силы; определяется в спец. приборе (дуктилометре) путем
растягивания образца битума стандартной формы с определенной скоростью при 25
°С.
К важнейшим хим. св-вам
Н. относят: содержание серы, смол, парафина, орг. к-т и нек-рые др. показатели.
Содержание серы определяют
неск. способами. Для светлых Н. наиб. распространен т.наз. ламповый метод: навеска
Н. сжигается в лампочке известной массы; продукты сгорания поглощаются титрованным
р-ром NaHCO3, избыток к-рого оттитровывают р-ром НСl. Метод иногда
используют и для темных Н., к-рые предварительно разбавляют к.-л. легким Н.
с известным содержанием серы. Чаще навеску темного Н. сжигают в калориметрич.
бомбе в атмосфере О2 и кол-во образовавшихся ионов SO42-
определяют гравиметрически после осаждения их хлоридом Ва. Присутствие в Н.
агрессивных сернистых соед., в частности элементной серы и меркаптанов, обнаруживают
по изменению цвета медной пластинки после контакта ее с испытуемым Н. Иногда
пользуются т. наз. докторской пробой, когда наблюдают изменение цвета элементной
серы под влиянием продуктов взаимод. с Na2PbO2 меркаптанов
и H2S, имеющихся в Н.
Содержание смол устанавливают,
выделяя их из Н. адсорбцией на к.-л. твердом адсорбенте (чаще всего на силика-геле)
с послед. десорбцией подходящим экстрагентом, напр. смесью этанола с бензолом.
В нек-рых маслах и тяжелых остаточных топливах определяют т. наз. акцизные смолы-в-ва,
способные реагировать с конц. H2SO4 в строго регла-ментир.
условиях опыта. В бензинах, реактивных и дизельных топливах определяют кол-во
т. наз. фактических смол, для чего навеску топлива испаряют в струе воздуха
или водяного пара, а остаток взвешивают.
Содержание парафина устанавливают
след. образом: навеску Н. растворяют в подходящем р-рителе, напр. в бензине,
р-р охлаждают до т-ры от — 20 до — 40 °С и осаждают твердые углеводороды
этанолом или пропанолом. Осадок отделяют на фильтре, охлаждаемом до заданной
т-ры, промывают смесью этанола с бензином для удаления масла и растворяют в
петролейном эфире. Последний отгоняют и остаток взвешивают.
О содержании орг. к-т судят
по величине кислотного числа или кислотности-массе КОН (мг), необходимого
для нейтрализации соотв. 1 г или 100 мл Н.
Устойчивость к окислению
бензинов и нек-рых др. продуктов характеризуют величиной индукц. периода-интервалом
времени, в течение к-рого испытуемый Н., находящийся в атмосфере О2
под давлением 0,7 МПа при 100 °С, практически не окисляется. Устойчивость
к окислению нек-рых реактивных топлив оценивают по кол-ву осадка, образующегося
при жидкофазном окислении его в спец. приборе в течение 4 ч при 150°С, моторных
масел-по изменению мех. св-в тонкой пленки масла, находящегося на металлич.
пов-сти в контакте с воздухом при 260 °С.
Коррозионную активность
масел оценивают по изменению массы (г/м2) металлич. пластинки при
воздействии на нее в течение 50 ч нагретого до 140°С испытуемого масла,
слой к-рого периодически соприкасается с кислородом воздуха. О коррозионных
св-вах топлив судят обычно по наличию или отсутствию в них активных сернистых
соед., что устанавливают с помощью медной пластинки.
Коксуемость-способность
Н. образовывать углистый остаток (кокс) при испарении Н. в стандартном приборе
и в строго определенных
условиях нагрева; определяется гл. обр. для моторных и цилиндровых масел, тяжелых
остаточных топлив, 10%-ного остатка от перегонки дизельных топлив, а также для
сырья процессов каталитич. и термич. крекинга, произ-ва нефтяных коксов и битумов
и др. (см. Коксовое число).
Высота некоптящего пламени
характеризует осветит. и нагреват. способность светлых Н. (осветит. керосинов,
реактивных и дизельных топлив) при сжигании их в лампах, нагреват. приборах
и т.д. Этот показатель зависит от группового хим. состава Н. и прежде всего
от содержания ароматич. углеводородов. Испытуемый образец сжигают в лампе спец.
конструкции и измеряют макс. высоту некоптящего пламени.
Имеется также ряд показателей,
определяющих потребит. св-ва Н. К ним относят, в частности, показатели детонац.
стойкости бензинов (октановое число)и воспламеняемости дизельных топлив
(цетановое число).
Лит.: Папок К. К.,
Рагозин Н. А., Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным
жидкостям, 4 изд., М., 1975; Товарные нефтепродукты, свойства и применение,
2 изд., М., 1978. M. Я. Конь.
