Введение. 
Физико-химические свойства нефти

Нефть как вещество представляет собой многокомпонентную смесь углеводородных соединений с атомами серы, азота, кислорода, органических кислот и тяжелых металлов. Определение индивидуального состава и свойств нефти — практически невыполнимая задача. Специалистам под силу лишь определить групповой химический состав, то есть вычленить отдельные группы углеводородов. Поэтому все чаще нефти дают определение как раствору углеводородов, в сочетании с гетероатомными соединениями. То есть, нефть и нефтепродукты — это не смеси, а именно растворы.

Исходя из этого, специалисты рассчитывают и отдельные свойства нефтепродуктов, в ходе изменения свойств углеводородов — химических, физических и других. Углеводороды принято разделять на части — фракции. Фракционный состав нефтепродуктов определяется путем перегонки или ректификации.

Физические свойства нефтепродуктов определяются преобладающим содержанием отдельных углеводородов. К примеру, смолы, парафины и асфальтены отвечают за повышенную вязкость. Особенно это явление заметно при низких температурах эксплуатации.

Классификация нефти по составу и свойствам определяет метод хранения и транспортировки конечного продукта, наиболее целесообразный в том или ином случае.

Содержание серы

По этому показателю выделяют три класса нефти: сернистый, малосернистый и высокосернистый. Если в продукте первого класса допускается не более 0,2% серы, то для последнего допустим процент 3,0% и выше. В зависимости от содержания серы, варьируется и качество нефтепродуктов, ведь этот компонент ухудшает качество топлива и осложняет технологию его переработки.

Плотность и удельный вес

Плотность — еще одно важное свойство нефтепродуктов, определяющее количество массы по отношению к единице объема. Учитывать топливо в объемном соотношении весьма проблематично, так как при колебаниях температуры объем жидкостей меняется. Однако масса не зависит от изменений температуры, поэтому знание объема и плотности позволяет проводить расчеты с большей точностью.

Чаще всего, говоря о свойствах нефти и нефтепродуктов, используют термин «относительная плотность». Она рассчитывается, исходя из соотношения массы продукта к массе воды, при одинаковом объеме. При +20°С этот показатель составляет от 0,7 до 1,07.

Удельный вес, так же, как и плотность, зависит от температуры и бывает относительным, что в численном выражении равно относительной плотности. Эти два свойства топлива являются важными факторами при анализе его качества.

Вязкость

Все жидкости имеют одно общее свойство — при воздействии внешних факторов видоизменять свою форму. Это происходит в результате скольжения молекул внутри них и трения друг о друга. Такое трение и называют вязкостью: именно она позволяет нефтепродуктам сопротивляться перемещению частиц, вызванному внешними факторами. Наибольшее распространение в терминологии получила удельная вязкость. Она представляет собой отвлеченную величину, показывающую соотношение вязкости данной жидкости (в данном случае, топлива) к вязкости воды. Для нефтепродуктов существует еще одно важное свойство: чем ниже температура, тем больше вязкость продукта.

Температура застывания и помутнения

Температура помутнения — это точка, при которой в топливе наблюдаются первые признаки этого процесса. Последний обусловлен выделением твердых парафинов, поскольку нафтеновые смеси без их содержания не подвержены помутнению. Температура застывания, которая на несколько градусов ниже температуры помутнения, характеризует достижение предела, при котором нефть утрачивает свою текучесть и перестает быть флюидом. Повысить текучесть можно путем подогревания нефти.

Коэффициент расширения

Еще одно важное свойство, влияющее на состав и конечную стоимость нефтепродуктов — это коэффициент расширения. Для большинства видов топлива он равен 0,40−0,65. У тяжелых нефтепродуктов с низкой плотностью он, как правило, пониженный, а у легких — повышенный.

Рассмотрим все эти свойства более подробно.