Каково содержание серы в нефти?

Нефть представляет собой сложную углеводородную смесь с примесями азотистых, кислородных и сернистых соединений, а также незначительного количества (менее 1-го процента) металлов.

Сера в нефти является одной из наиболее распространенных нефтяных примесей, которые содержат как  сырьё, так и  конечные нефтепродукты. Ее количество в последних  жестко регламентировано государственными стандартами.

Концентрация этого химического элемента и его производных  в сырой нефти колеблется от сотых долей процента (к такому сырью относится, например, нефть, получаемая с бакинских  месторождений) до шести процентов (это – средний показатель для уральских и поволжских  месторождений). Крайне редко, но её содержание может превышать 10-ть процентов (к примеру, такую нефть добывают на американском месторождении Пойнт – серы в ней 14-ть процентов).

Сера в нефти

Сернистые химические  соединения по нефтяным фракциям распределены неравномерно. Обычно их концентрация возрастает с увеличением значения температуры кипения. Стоит отметить, что, в отличие от прочих примесей, содержащихся, как правило,   в тяжелых смолисто- асфальтовых остатках нефтепереработки, сера в заметных  количествах содержится и в дистиллятных нефтяных фракциях.

Формы сернистых нефтяных соединений

Чаще всего  сера и её соединения  в нефти-сырце и в нефтепродуктах присутствует в нижеперечисленных формах:

  • сера элементарная;
  • H2S – сероводород;
  • R-SH – меркаптановые соединения;
  • R-S-R – сульфиды;
  • R-S-S-R – дисульфиды;
  • C4H4S – тиофен и его гомологи;
  • сернистые высокомолекулярные соединения;
  • сложные соединения серы с азотом,  кислородом и другими химическими элементами.

Как уже было сказано выше, сернистых соединений в различных видах  нефтей может быть более 10-ти процентов, хотя обычно этот показатель не превышает шести процентов. Сернистые соединения и элементарная сера присутствуют в углеводородном сырье в растворенном состоянии. При этом доля меркаптановых соединений в общем количестве серы и её производных – 15 процентов.

Меркаптаны в основном сосредоточены в бензиновых нефтяных фракциях. Также для бензиновых, керосиновых и лигроиновых дистиллятов характерно наличие сульфидов. Дисульфиды в основном концентрируются  в керосино-газойлевых фракциях.

Все перечисленные сернистые соединения присутствуют в нефти-сырце, а в процессе термического переработки попадают в состав ароматических углеводородов  гетероциклического строения.

Серная пыль является взрывоопасным веществом, однако для того, чтобы сформировать взрывную смесь, её концентрация в атмосфере должна быть не менее 20 грамм на кубометр воздуха.

Горение этого химического элемента образует пламя со слабым свечением,  высота которого может достигать пять метров, а его температура доходит до  1 820 градусов Цельсия. Обнаружить горение серы при помощи стандартной пожарной автоматики достаточно  сложно, так как голубой спектр её пламени относится к ультрафиолетовому диапазону, и в инфракрасном диапазоне не излучает.

Меркаптаны

Меркаптановые соединения относятся к одним из самых нежелательных  примесей конечных нефтепродуктов, поскольку обладают высокой коррозионной активностью, вызывают  смолообразование в бензинах, полученных методом крекинга,  а также обладают крайне неприятным запахом.

Согласно государственным стандартам,  меркаптановых сернистых соединений  в дизельных видах топлива не должно быть более  0,01 процента, а в реактивных топливах – не больше 0,005 %.

Сульфиды и  дисульфиды

Эти химические вещества относятся к достаточно нейтральным по своим  химическим свойствам, поэтому их доля в общем объеме сернистых веществ, остающихся в  бензиновых, керосиновых и дизельных видах моторного топлива варьируется от 50-ти до  80-ти  %.

Тиофен и его соединения

Тиофены являются самыми стабильными из всех химических соединений  неуглеводородной группы, которые входят в структуру  нефтепродуктов. К примеру, в реактивном топливе их содержание доходит до  0,08 процента, при этом никак не влияя на термическую стабильность этого топлива.

Вред, который несут сера и её соединения

Такие химические вещества обладают серьезным вредоносным воздействием, которое проявляется не только в процессе нефтепереработки,  но и в процессе практического применения нефтепродуктов.

Присутствие серы в моторных видах топлива негативно влияет на их эксплуатационные качества,  и вызывают следующие негативные последствия:

  • значительное ухудшение детонационной стойкости;
  • повышенное смолообразование;
  • ухудшение смешиваемости с присадками, повышающими октановое число;
  • снижение уровня стабильности;
  • повышение образования нагаров;
  • усиление коррозии, приводящей к износу двигателя;
  • значительное снижение смазывающих качеств;
  • сокращение сроков эксплуатации каталитических нейтрализаторов;
  • увеличение уровня токсичности.

Сера в нефти

Помимо перечисленного, сгорание серы приводит к выделению SO2 и SO3, которые в процессе гидратации становятся серной и сернистой  кислотой.

Эти кислоты обладают значительной коррозионной активностью, разрушающей стенки цилиндров двигателя и повреждающей другие части оборудования. При попадании серной кислоты в различные нефтяные масла, в них начинается смолообразование, приводящее впоследствии к появлению нагаров и ускоренному износу двигателя.

Основным методом очистки нефтепродуктов от нежелательных соединений серы в настоящее время является их гидроочистка.

Возможные сферы применения извлеченной из нефти серы

Поскольку при очистке нефти и продуктов её переработки образуется большое количество выделенной серы, встает вопрос о её практическом применении. В настоящее время наиболее перспективно выглядят следующие области использования нефтяной серы на практике:

Полезная информация
1строительная сфера (связующие компоненты строительных смесей и гидрофобизаторы)
2сельское и лесное хозяйство (акарициды и фунгициды)
3нефтяная промышленность (противоизносные и противозадирные  присадки к маслам)
4химическая область (герметики, добавки к полимерным композитам, эмульсолы и так далее)

Вообще применение серы возможно в самых разных областях практической деятельности. Её используют для производства кормов и удобрений,  асфальтобетонов, растворителей, красящих пигментов, лекарств, фунгицидов,  клеев, спичек, целлофанов, красок, автомобильных шин, а также различных резино – технических и синтетических изделий и моющих средств.

Однако, больше 90 процентов производимой во всем мире серы используют как сырье для получения серной кислоты, 56 процентов которой используется для производства таких веществ, как  фосфорная кислота и фосфорные удобрения.

Сера в нефти

Содержание серы в эталонном сорте нефти

Кроме того, особые свойства сернистых веществ, к которым относятся  низкий уровень их естественного радиоактивного фона и хорошая защита от излучений радиоактивного и   электромагнитного характера, дают возможность использовать их  в сфере дорожного и промышленного строительства.

Рейтинг автора
1
Автор статьи
Владимир Хомутко
Написано статей
14
Каково содержание серы в нефти?
Оцените статью: 1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Наверх!