Фракция это часть нефти выкипающая в опр. интервале темп.

Фракционный состав нефти (oil composition) - продукты, получаемые из нефти в результате ее перегонки, различающиеся температурой кипения, плотностью и другими свойствами: бензин; лигроин; керосин; смазочные масла; остаточный гудрон; фракции, получаемые в заводских условиях при разгонке (дистилляция) нефти в соответствии с требованиями промышленности и качеством сырья (бензиновая, керосиновая, различных масел и другие широкие фракции), а также более узкие фракции, получаемые для углубленного изучения нефти и нефтепродуктов. Или: относительное содержание (в % по массе) различных фракций нефтей, выкипающих в определенных интервалах температур начала и конца кипения: авиационный бензин 40-180 °С, автомобильный бензин 40-205 °С, керосин 200-300 "С, лигроин 270-350 "С, мазут 350-500 С, гудрон выше 500 °С

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА НЕФТИ

В технологических процессах сбора и подготовки продукций скважин, материальные потоки часто нагревают и охлаждают. Для ведения этих процессов, расчетов и проектирования аппаратуры необходимо знать тепловые свойства нефтей, газа и воды. К ним относятся все известные тепловые физические величины:

• 
  теплоемкость
• 
  теплопроводность
• 
  энтальпия
• 
  теплота сгорания

В практике обычно используют понятие удельной теплоемкости, подразумевая под этим то количество теплоты (кДж), которое необходимо для нагрева 1 кг вещества на 1 ⁰С. С повышением плотностей нефтей их теплоемкость снижается. С повышением температуры теплоемкость нефти увеличивается. Для метанового газа удельную теплоемкость можно рассчитать по формуле:

С_{ср(тепл)} = q/(T₂ – T₁)

q – количество тепла, затрачиваемое на нагрев 1 кг вещества от температуры Т₁ до Т₂, (Дж);
Удельная теплоемкость нефти существенно зависит от химического строения и состава нефти. Обычно её определяют не экспериментальным путём, а по формулам, номограммам и графикам.
Теплоемкость-это колво тепла, необх для нагрев ед. массы в-ва на 1 град.
Теплопроводност ь – это процесс передачи теплоты по средствам теплового движения молекул или атомов, и характеризует распространение тепла в различных веществах.

Теплопроводность – это количества тепла, которое проходит в единицу времени через единицу поверхности при разности температур в 1 ⁰С на единицу длины в направлении теплового потока.

Наибольшая теплопроводность у твердых нефтепродуктов, жидкие занимают промежуточное положение и наименьшее у газов и паров.

Для жидких нефтей и нефтепродуктов теплопроводность падает с повышением температуры, противоположность этому для углеводородных газов и нефтяных паров теплопроводность растёт с повышением температуры и снижается с увеличением их мольной массы.

Энтальпия.

Для жидких нефтей и нефтепродуктов под энтальпией понимают суммарное количество тепла, которое затрачивается на нагрев в единицу массы нефти и нефтепродуктов от 0 до заданной температуры. Значение энтальпии вычисляется по формулам, приводимым в справочниках в виде таблицы.

Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании в единицу массы нефти или нефтяного топлива, называют теплотой сгорания.

Это важнейшая величина, характеризующая потенциальный запас энергий в топливе. Различают высшую (Q_в) и низшую (Q_н) теплоту сгорания. Q_вотличается от Q_н на количество теплоты, которое выделяется при конденсации водяных паров, образовавшихся в процессе сгорания топлива. Обычно, в расчетах пользуются низшей теплотой сгорания, т.к. при сжигании топлива образовавшиеся водяные пары уносятся вместе с дымовыми газами. Теплоту сгорания нефти и жидких у/в определяют экспериментально (сжигают определенную навеску специальным прибором колориметром; на практике чаще всего теплоту сгорания рассчитывают по эмпирическим формулам).

Q_в r= 12400 – 2100(₁₅¹⁵)
Q_нr= 10090 + 755₁₅¹⁵ r– 2100 ₁₅²
rГде ₁₅^{15 и} r₁₅² – относительные плотности топлива, измеренные при 15⁰С и 2⁰С.

25Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости^[1].

Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка. Коэффициент пропорциональности — сила, приходящаяся на единицу длины контура — называется коэффициентом поверхностного натяжения. Он измеряется в ньютонах на метр. Но более правильно дать определение поверхностному натяжению, как энергии (Дж) на разрыв единицы поверхности (м²). В этом случае появляется ясный физический смысл понятия поверхностного натяжения.

Электрические (диэлектрические) свойства нефти.

Безводная нефть и нефтепродукты являются диэлектриками (диэлектрическая проницаемость нефти ~2; для сравнения у стекла она ~7-8). У безводных чистых нефтепродуктов электропроводность совершенно ничтожна, что имеет важное практическое значение и применение. Так, твердые парафины применяются в электротехнической промышленности в качестве изоляторов, а специальные нефтяные масла (конденсаторное, трансформаторное) – для заливки трансформаторов, конденсаторов и другой аппаратуры, например, для наполнения кабелей высокого давления (изоляционное масло С-220).

Высокие диэлектрические свойства нефтепродуктов способствуют накоплению на их поверхности зарядов статического электричества. Их разряд может вызвать искру, а следовательно и загорание нефтепродукта. Надежным методом борьбы с накоплением статического электричества является заземление всех металлических частей аппаратуры, насосов, трубопроводов и т.п.

Оптические свойства нефти.

Оптическим характеристикам нефти относятся цвет, флуоресцентную и оптическую активность.

Углеводороды нефти бесцветны. Тот или иной цвет нефти придают содержащиеся в них смолы и асфальтены, а также некоторые сернистые соединения. Чем тяжелее нефть, тем больше содержится в ней смолисто-асфальтеновых веществ, и тем она темнее.

Флуоресценцией называется свечение в отраженном свете. Это явление характерно для сырой нефти и нефтепродуктов. Причины флуоресценции нефти точно не известны. Не исключено, что это связано с наличием в нефти полиядерных ароматических углеводородов или примесей. Не случайно, глубокая очистка нефти ликвидирует флуоресценцию.

Под оптической активностью нефтепродуктов, как и других органических соединений, понимают их способность вращать плоскость поляризации света. Большинство нефтей вращают плоскость поляризации вправо, т.е. содержат в своем составе правовращающие изомеры. Практического значения это свойство нефти не имеет.

Для количественной характеристики оптических свойств нефти и нефтепродуктов нередко используют показатель преломления ( n²⁰_D ), удельную рефракцию (r), рефрактометрическую разность (R_i), удельную дисперсию ( d).

Удельная рефракция ( r) определяется формулой Л.Лоренца и Г.Лоренца:

r = (n²_D –1)/ (n²_D +2)r

или формулой Гладсона-Дейля:

r = (n_D –1)/r

(в обоих формулах значения показателя преломления и плотностиберутся для одной и той же температуре).

Рефрактометрическая разность (интерцепт рефракции) R_i также связан с плотностью и показателем преломления:

R_i =n²⁰_D - r²⁰₄/2

Эта константа имеет постоянное значение для отдельных классов углеводородов, например, алканы – 1.0461; мноциклические углеводороды – 1.0400; полициклические – 1.0285; ароматические – 1.0627 и т.п.

Удельная дисперсия ( d) характеризует отношение разности показателей преломления для двух различных частей спектра к плотности:

d = (n_{F -} n_c) 10⁴/r

где n_F и n_c - показатели преломления для голубой и красной линий водорода соответственно (l = 4861 ммк и 6563 ммк).

27Мерой детонационной стойкости бензинов является октановое число. Октановым числом называется число, выражающее объемную долю изооктана в смеси с гептаном.

Для изооктана детонационная стойкость принята равной 100%, а для нормального гептана – 0%. Если, например, испытуемый бензин по своей детонационной стойкости оказался при испытаниях эквивалентным смеси из 80% изооктана и 20% нормального гептана, то октановое число считается равным 80.

Чем выше цифра по октановому числу, тем лучше бензин, так как бензин наиболее близок к чистому изооктану.

Методы определения октанового числа: моторный и исследовательский

Моторный метод применяется для бензинов, которые применяются для двигателей с малой степенью сжатия, то есть для менее ответственной техники.

Исследовательский метод применяется для бензинов, которые применяются для двигателей с высокой степенью сжатия (для двигателей, работающих в условиях города, в условиях частых остановок, частых торможений, неравномерных нагрузок).

Полученные разными методами ОЧ отличаются друг от друга. Разность между ними называют чувствительностью бензинов. Эта величина характеризует возможные отклонения детонационной стойкости в реальных условиях эксплуатации от стойкости, определяемой лабораторными методами. Чем выше чувствительность бензина, тем выше его детонационная стойкость (2÷12 единиц).

Цетановое число – это число, которое показывает объемную долю цетана в смеси с альфаметилнафталином, причем эта смесь сгорает с такой же жесткостью, что и исследуемое дизельное топливо. Цетан С₁₆Н₃₄ принят за идеальное топливо для дизельного двигателя. Цетановое число его равно 100, а у альфаметилнафталина Цетановое число равно 0, так как он тяжелый арен, не способный самовоспламеняться.