Классификация нефти

Что такое сырая нефть?

Сырая нефть – это природная смесь углеводородов, находящихся под землей. Она может варьироваться в диапазоне от высоковязкой жидкости до густого смолянистого вещества. Цвет сырой нефти также может варьироваться от светло-желтого до темно-коричневого или черного. Это вещество является одним из наиболее широко используемых источников топлива во всем мире, и нефть, а также производные нефти торгуются во всем мире на нефтяных рынках. Этот источник топлива должен быть переработан, прежде чем его можно будет использовать, и после его переработки образуются различные категории нефтепродуктов.

Типы классификаций нефти

Существует множество классификаций нефтей, применяющихся для оценки свойств нефти в зависимости от страны. Вот основные из них:

1. По происхождению
2. По содержанию серы
3. По плотности
4. По плотности API
5. По кинематической вязкости
6. По химическому составу
7. По элементному составу
8. По содержанию парафинов
9. По температуре застывания
10. По содержанию воды, солей и примесей и др.

Классификация по плотности

Российская

Плотность нефти изменяется в пределах 730—1040 кг/м³. На практике для её измерения чаще используют единицы измерения грамм на кубический сантиметр (г/см³) и соответственно плотность нефти колеблется в пределах 0,730—1,040 г/см³. Наиболее распространенные величины плотности нефти — 0,82-0,90 г/см³.

В РФ согласно методическим рекомендациям по применению классификации запасов и ресурсов нефти и горючих газов по плотности выделяют следующие классы нефти:

США (по плотности API)

Сырую нефть называют легкой, средней или тяжелой в зависимости от ее плотности. Американский институт нефти API, сравнивает плотность сырой нефти с водой.

1. Плотность API выше 10 означает, что нефть менее плотная, чем вода, и будет плавать сверху.
2. Плотность API ниже 10 означает, что нефть плотнее воды и будет погружаться в слой воды.

Когда речь идет о нефти, плотность API, превышающая 31,1 градуса, считается легкой. Нефть с плотностью API между 22.3° и 31,1° считается средней, между 10,0° и 22,3° считается тяжелой. Плотность API менее 10,0° будет считаться сверхтяжелой.

В США по плотности выделяются несколько классов сырой нефти:

1. суперлёгкая — до 0,78 г/см³ — выше 50 в градусах API – газовый конденсат
2. сверх лёгкая — 0,78-0,82 г/см³ — 41,1-50 в градусах API
3. лёгкая — 0,82-0,87 г/см³ — 31,1-41,1 в градусах API;
4. средняя — 0,87-0,92 г/см³ — 22,3-31,1 в градусах API;
5. тяжёлая — 0,92-1 г/см³ — 10-22,3 в градусах API;
6. сверх тяжёлая — более 1 г/см³ — до 10 в градусах API – битум.

*плотности даны при температуре 15,6°С.

Определение удельного веса с помощью плотности API

Плотность API используется для определения удельного веса (SG) сырой нефти по формуле:

API = (141.5/SG) -131.5

SG-это удельный вес, который определяется как отношение плотности сырой нефти к плотности воды при температуре 15,6 °С.

Плотность и удельный вес при температуре 20^оС определяется в соответствии с ASTM 1217.

Классификация по вязкости

Классификация по сере

Сера – это элемент, который обычно содержится в сырой нефти и нефтепродуктах. Сера считается загрязняющим компонентом, так как при ее сжигании образуются оксиды серы. Следовательно, большинство готовых нефтепродуктов имеют ограничение на то, сколько серы они могут содержать, что делает удаление серы важной частью общего процесса переработки.

В зависимости от массовой доли серы нефть в РФ подразделяют на классы:

1. малосернистая – до 0,6% мас.;
2. сернистая – от 0,61 до 1,8% мас.;
3. высокосернистая – от 1,81 до 3,5% мас.;
4. особо высокосернистая > 3,5% мас.

Сера также может нанести вред некоторым катализаторам, используемым в технологических установках переработки нефти, поэтому ее необходимо удалять.

Большая часть серы в сырой нефти удаляется в процессе переработки. Некоторые из них удаляются в конверсионных процессах, поскольку молекулы углеводородов, содержащие серу, крекируются и образуют H2S. Сера также удаляется с помощью процессов гидроочистки, где сера в углеводороде заменяется атомом водорода, а высвобожденная сера соединяется с двумя свободными водородами с образованием газа H2S.

 

Классификация по химическому составу

Соотношение углеводородов сырой нефти меняется в зависимости от ее происхождения. Распределение углеводородов по различным видам сырой нефти зависит от наличия нефтяных пластов. Химические и физические свойства будут варьироваться в зависимости от различных источников происхождения.

Наиболее важными и наиболее распространенными углеводородами в сырой нефти являются прямые и разветвленные алканы (называемые парафинами), циклоалканы (называемые нафтенами), ароматические углеводороды и наиболее сложные химические вещества, такие как асфальтены, молекулярная масса которых составляет 800-2500.

Содержание углеводородов в нефти:

• парафины 15-60%,
• нафтены 30-60%,
• ароматических вещества 3-30%,
• остальное-асфальтеновые соединения.

Типы нефтей по содержанию углеводородов

Парафинистые нефти

• парафины + нафтены > 50%
• парафины > нафтены
• парафины > 40%

Нафтеновые нефти

• парафины +нафтены > 50%
• нафтены > парафины
• нафтены > 40%

Парафино-нафтеновые нефти

• ароматика < 50%
• парафины < 40%
• нафтены < 40%

Нафтено-ароматические нефти

• ароматика > 50%
• нафтены > 25%
• парафины < 10%

Средне-ароматические нефти

• ароматика > 50%
• парафины > 10%

Асфальтено-ароматические нефти

• нафтены < 25%
• парафины < 10%

Содержание парафинов

Нефть с высоким содержанием парафинов создает трудности при переработке и перекачке, а также в производстве дистиллятов и остаточных топлив с высокой температурой застывания и смазочных масел, которые необходимо подвергать дорогостоящим процессам депарафинизации.

По содержанию парафиновых углеводородов различают нефти:

1. Малопарафинистые не более 1.5
2. Парафинистые 1.5 – 6
3. Высокопарафинистые более 6

Содержанию смол и асфальтенов

Классификация нефти по сортам

Для упрощения экспорта нефти на внешний рынок ввели стандартные марки нефти – эталонные сорта.

Маркерные сорта нефти (эталонные сорта) — сорта нефти с определённым составом для установки цен других сортов сырой нефти. Основные сорта (марки):

1. WTI (West Texas Intermediate) – высококачественная сырая нефть
2. Сорт BRENT – смесь нескольких сортов нефти
3. Urals – российский экспортный сорт

Топ стран по добыче нефти

Крупнейшие нефтедобывающие страны по данным на осень 2019 года расположились следующим образом.