Определение элементарного состава нефти

Чтобы выбрать правильный метод переработки нефти, а также правильно составить балансы некоторых процессов, следует для начала определить элементарный состав нефти.

Содержание в нефти кислород- и серосодержащих соединений требует создания специальных установок для очистки, а для этого необходимо определить с содержанием в нефти кислорода и серы. Для переработки нефти серосодержащие соединения являются наиболее вредными, в том числе они не благотворно влияют и использование нефтепродуктов. Так, содержание серы по ГОСТу входит как показатель на нефть.

Хоть в нефти массовое содержание кислорода, серы и азота несущественное и редко их суммарная величина превышает 4%, все же на каждую единицу массы данных элементов приходится порядком двух десятков единиц массы углеводородных радикалов, где на долю углеводородной части нефти приходится около 40-50% от совокупной массы нефти.

В нефти и нефтепродуктах основной частью выступает углерод, который занимает до 87%, и водород – до 14%. Содержание данных элементом, а иногда и их соотношение будет полезно знать прежде чем осуществлять некоторые расчёты процессов.  К примеру, по процентному отношению массового содержания водорода к содержанию углерода можно определить, сколько потребуется добавить к сырью водорода в процессе гидрогенизации, с целью получить желаемые продукты.  Отношение 100 Н/С в бензине составляет 17-18, в тяжелых фракциях 9-12,  а в нефти оно равно 13-15.

В процессе каталитического крекинга между продуктами реакции происходит диспропорционирование водорода. В лучшем случае, в процессе крекинга, при условии, что весь водород переходит в бензин, из нефти реально получить  до 80% бензина. В промышленных условиях получается так, что за счет газообразования и реакций уплотнения выход бензина сокращается до 50%.

Сведенья об элементарном составе нефтепродуктов и непосредственно нефти нужна для проведения расчетов таких процессов, как газификация, горение, коксование, гидрогенизация и т.п.

Определение серы проводит несколькими методами: ламповый (сжигание в кварцевой трубке), метод смыва конденсата (в процессе сжигания в калориметрической бомбе образца).

Содержание азота можно определить посредством применения метода Кьельдаля (окисление концентрированной серной кислотой) или Дюма (окисление твердым окислителем в токе диоксида углерода).

Процентное содержание кислорода в большинстве случаев определяется по разности между 100 и совокупным содержание всех прочих элементов в процентах. Распространенными методами также считаются: по массе выделяющегося СО2, при помощи метода гравиметрического пиролиза нефтепродуктов в токе инертного газа, когда присутствует оксид меди и платинированный графит.