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).
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.
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 |
---|---|
1 | строительная сфера (связующие компоненты строительных смесей и гидрофобизаторы) |
2 | сельское и лесное хозяйство (акарициды и фунгициды) |
3 | нефтяная промышленность (противоизносные и противозадирные присадки к маслам) |
4 | химическая 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.
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.
YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.
Список используемой литературы:
- Нефть и переработка нефти - Википедия
- Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
- Издательство: «Нефть и газ», 2006. 352 с. Сургутнефтегаз.
- "Bavarian Clock Haus and Frankenmuth Clock Company". Frankenmuth Clock Company & Bavarian Clock Haus.