Топливно-энергетические ископаемые: (нефть, газ, уголь, горючие сланцы урановые руды). Современные проблемы их освоения и воздействия на окружающую геологическую среду

реферат

1.1.1 Физические свойства

Нефть -- жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220--400 г/моль (редко 450--470). Плотность 0,65--1,05 (обычно 0,82--0,95) г/смі; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831--0,860 -- средней, выше 0,860 -- тяжёлой.

Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28°C, реже ?100°C в случае тяжёлых немфтей) и фракционным составом -- выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450--500 °C (выкипает ~ 80% объёма пробы), реже 560--580°C (90--95 %). Температура кристаллизации от ?60 до + 30°C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 ммІ/с для различных немфтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7--2,1 кДж/(кг•К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7--46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0--2,5; электрическая проводимость [удельная] от 2•10?10 до 0,3•10?18 Ом?1•см?1.

Нефть -- легковоспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от -35 до +121°C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание.

1.1.2 Химический состав

Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть -- жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80--90% по массе) и гетероатомные органические соединения (4--5%), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты -- растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4%), вода (от следов до 10%), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1--4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30--35, реже 40--50% по объёму) и нафтеновые (25--75%). В меньшей степени -- соединения ароматического ряда (10--20, реже 35%) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие -- H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70--90% концентрируется в остаточных продуктах -- мазуте и гудроне); азотсодержащие -- преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках); кислородсодержащие -- нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 C; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005--0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10?5-10?2%), Ni(10?4?10?3%), Cl (от следов до 2·10?2%) и т.д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.

Делись добром ;)