Нефть и ее продукты
Нефть, бензин, дизельное топливо — все эти слова хорошо известны и очень привычны, они тесно связаны с, развитием техники, двигателями внутреннего сгорания, которые не могут работать без нефтепродуктов. Без преувеличения можно сказать, что двигатель является сердцем автомобиля, трактора, комбайна, а нефтепродукты — кровью, заставляющей его работать.
Долгое время основным энергетическим топливом были ископаемые угли, на долю которых еще в предвоенные годы приходилось около 80% всех топливных материалов. Все большее значение начали приобретать продукты переработки нефти и газообразное топливо, которые не только удобнее в применении и дают большее количество тепла, но самое главное, затраты, связанные с их добычей и использованием, значительно меньше по сравнению с затратами на твердое топливо.
Несмотря на то, что нефть известна с очень отдаленных времен, когда ее использовали в светильниках, как лечебное средство, в качестве зажигательного вещества при ведении войн и т. д., ее промышленное использование насчитывает немногим более 100 лет. Особенно быстрое развитие нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности относится к послевоенному периоду, когда добыча нефти возросла почти в 20 раз. В настоящее время практически нет ни одной отрасли, развитие которой не требовало бы все возрастающих количеств нефтепродуктов.
Нефть и газ залегают в толще земной коры на различной глубине, в разнообразных пористых и других горных породах. Под действием давления, температуры, внутренних превращений нефть может перемещаться, причем, иногда на значительное расстояние. Если в породах имеются пустоты и трещины, она может находиться на небольшой глубине и даже выходить на поверхность земли.
Считается общепризнанным, что нефть образовалась из органических остатков растительного и животного происхождения, причем в этих процессах могли принимать участие как простейшие, так и высшие организмы. Разложение органических остатков и образование нефти происходило под действием высоких температур и давления, радиоактивного излучения. Согласно последним исследованиям, большая роль в этих превращениях принадлежала деятельности бактерий. Могли иметь место и другие сложные процессы. Поскольку состав и условия превращений органических остатков в разных местах и геологических породах были неодинаковыми, образовались различные нефти.
По внешнему виду нефть — это густая маслянистая жидкость со специфическим запахом, чаще коричневого цвета разных оттенков. Реже встречается легкая светлая нефть, напоминающая керосин, а иногда вязкие смолистые жидкости почти черного цвета, тонущие в воде. Обычно плотность нефти колеблется от 0,78 до 0,92 г/см3. Чем нефть светлее, тем меньше ее плотность и больше текучесть.
Основная часть веществ, составляющих нефть, — это жидкие соединения углерода с водородом, называемые углеводородами, в которых растворены твердые и газообразные соединения. Больше всего в нефти (примерно 83—86%) содержится углерода, 12—14% водорода, в небольшом количестве (1—3%)—сера, кислород и азот. Еще меньше — доли процента — в растворенном состоянии содержатся минеральные соединения и вода. Несмотря на схожесть элементного состава, физические и химические свойства нефти отдельных месторождений различны. Это объясняется тем, что атомы углерода и водорода способны соединяться между собой в самых разнообразных сочетаниях и формах: известны сотни тысяч различных углеводородов. Именно от строения углеводородов, входящих в состав нефти, зависят свойства получаемых нефтепродуктов.