Что такое нефть


Каталитический крекинг нефти

Нефть — маслянистая темно-коричневая, почти черная жидкость, иногда имеющая красноватый или зеленоватый оттенок или совсем бесцветная. Нефть — это смесь разных жидких веществ, в которой растворены смолы и газы.

Нефть легче воды. Если налить в стакан воды и нефти, то внизу будет вода, а вверху — нефть. А если в нефти есть растворенный газ, и стакан плотно закрыт сверху, то газ соберется над поверхностью нефти. Нефтяной газ очень легок, бесцветен, пахнет бензином. Он вспыхивает, если поднести к нему спичку.

Нефть не пропускает электрический ток, и поэтому ее продукт — парафин — применяют при производстве изоляторов.

У нефти очень высокая теплопроизводительность: 10 Т нефти дают столько же калорий, сколько 34 Т дров, или 31 Т бурого угля, или 13 Т антрацита. Благодаря этому нефть — чрезвычайно ценное энергетическое сырье.

В химическом отношении нефть и газы являются смесями углеводородов, т. е. соединений углерода и водорода, причем углерода в нефти от 84 до 88%, а водорода — около 14%. Кроме того, нефть часто содержит немного серы, азота и кислорода.

Почти все вещества, образовавшиеся из отмерших животных и растений, состоят из соединений углерода с водородом, азота и кислорода. К таким веществам относятся асфальт, озокерит, или горный воск, уголь, торф.

Углеводороды, входящие в состав нефти, весьма разнообразны. Их свойства тоже различны. Есть углеводороды твердые, жидкие и газообразные. Чем легче по весу эти соединения, тем скорее они испаряются при нагревании. На этом основана перегонка нефти. Первым, при нагревании нефти от 30 до 150°, закипает бензин. Пары его можно отвести из общего сосуда по трубке в холодильник. Остынув, эти пары снова перейдут в жидкое состояние, т. е. конденсируются, и дадут бензин.

При температуре от 150 до 200° от смеси будут отделяться пары лигроина, с которыми поступают так же, как с парами бензина; при температуре от 200 до 300° отделяются пары керосина, а свыше 300° — пары соляровых масел. Это переходный материал от керосина к более тяжелым машинным, или смазочным, маслам.

Макет, нефтеперегонной установки братьев Дубининых.
Макет, нефтеперегонной установки братьев Дубининых. В печи — котел, который заполнялся 40 ведрами нефти. После перегонки получалось 16 ведер керосина и в котле оставался мазут.

Первый нефтеперегонный завод был построен в России в 1745 г. Он изготовлял керосин, который затем смешивали с растительным маслом и сжигали в лампадах церквей и монастырей.

В 1823 г. крепостные крестьяне братья Дубинины на Северном Кавказе построили нефтеперегонную установку, состоявшую из котла и медной трубы, соединявшей крышку котла с холодильником в виде бочки с водой. Под трубу подставлялась пустая бочка, в которую стекал керосин.

Позже знаменитый русский химик Д. И. Менделеев сконструировал установку для перегонки нефти с многочисленными котлами-цистернами, получившими название кубов. Впоследствии это громоздкое сооружение было заменено так называемыми трубчатыми установками, состоящими из огромных печей. Такая печь называлась трубчатой потому, что внутри ее тянулись трубы, по которым быстро двигалась нефть. Она нагревалась до температуры 300-325°.

В результате перегонки нефти в трубчатых установках от нее отделялись все легкие части, а в остатке получался мазут — густая черная жидкость, которую раньше целиком сжигали в топках. Но теперь изобретен способ превращения тяжелых углеводородов, входящих в состав мазута, в легкие, т. е. нефтяники научились получать из мазута бензин и керосин. Такой способ переработки нефти называется крекингом. Впервые он был применен в 1879 г. русским инженером Рагозиным. Позже этот способ усовершенствовал инженер Шухов.

Современные нефтеперегонные и крекинг-заводы — громадные предприятия, перерабатывающие большое количество нефти.