ХИМИЯ НЕФТИ

Физико–химические свойства нефтей в пластовых условиях значительно отличаются от свойств дегазированных нефтей. Отличия обусловлены влиянием высоких пластовых давлений, температур и содержанием растворенного газа, количество которого может достигать до 400 нм³ на 1 м³ нефти.

Плотность характеризует количества покоящейся массы, выраженной в единице объёма, [г/см³; кг/м³].

В практике принято использовать безразмерную величину относительной плотности нефти (нефтепродукта), которая равна отношению плотности нефти(нефтепродукта) при 20°С к плотности воды при 4°С. Относительная плотность обозначается ρ₄²⁰.

Поскольку плотность воды при 4°С равна единице, числовые значения относительной и абсолютной плотности совпадают.

В некоторых зарубежных странах за стандартную принята одинаковая температура нефти (нефтепродукта) и воды, равная 60°F, что соответствует 15,5°С. В этом случае относительная плотность обозначается ρ₁₅¹⁵.

Взаимный пересчет значений ρ₄²⁰ и ρ₁₅¹⁵ производится по формулам:

или

В США и других странах широко используется величина плотности, измеряемая в градусах API, связанная с ρ₁₅¹⁵ соотношением:

Для углеводородных и других газов за стандартные условия прини мают давление 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) и температуру 0°С. Обычно определяют относительную плотность, т. е. отношение плотности газа к плотности воздуха (1,293 кг/м³). Плотность любого газа при стандартных условиях может быть найдена как частное от деления его молекулярной массы на объем 1 кмоля, т. е. 22,4 м³. Плотность газа (ρ_г, кг/м³) при условиях (давлении Р, МПа; температуре Т, К), отличных от стандартных, можно определить по формуле:

Данные о плотности углеводородных и некоторых других газов при 0°С и 0,1 МПа.

Плотность нефтей и нефтепродуктов уменьшается с повышением температуры. Эта зависимость имеет линейный характер и хорошо описывается формулой Д. И. Менделеева:

Уравнение Д. И. Менделеева справедливо для интервала температур от 0°С до 150°С (погрешность составляет 5-8 %).

В более широком интервале температур, т. е. до 300°С, и с меньшей погрешностью (до 3 %) зависимость плотности (кг/м³) от температуры рассчитывается по уравнению А. К. Мановяна:

Плотность жидких нефтепродуктов в зависимости от температуры может быть определена из графической зависимости

Все нефтепродукты представляют собой смеси углеводородов различных групп. Допуская аддитивность их объемов, среднюю плотность нефтепродукта находят по правилу смешения:

или

Расчет по правилу смешения не всегда точен, так как в одних случаях смешение сопровождается расширением смеси (гексан + бензол), а в других - сжатием (нефтяные фракции, существенно различающиеся по плотности).