Светлые нефтепродукты — это обиходное название легких фракций углеводородов, которые образуются в процессе перегонки нефти. Такое название подразумевает, что если есть светлые, то существуют и темные нефтепродукты. И если светлые — легкие, то наверняка темные — тяжелые. Попробуем в этом разобраться.
Перегонка нефти
Переработка, или перегонка, — это процесс разделения нефти на составляющие. По-научному они называются фракциями. Так же как и в нерудных, инертных материалах, порода проходит через сита, а размер того, что на них остается, называется фракцией.
Фракции нефтепродуктов имеют больше параметров, чем у щебня, песка или гравия. В рамках этой статьи для простоты понимания их можно разделить на пять категорий в двух разделах. Безусловно, технических показателей у таких продуктов в разы больше, но мы ограничимся самым необходимым, чтобы ответить на вопрос, что такое светлые и темные нефтепродукты и чем они отличаются друг от друга.
Физические параметры
Статичные, измеряются простыми приборами.
- Плотность — содержание массы в объеме. Нетрудно догадаться, что светлые легкие нефтепродукты менее плотные, чем темные тяжелые. Истину легко установить с помощью простого бытового ареометра.
- Прозрачность— способность среды пропускать свет. Название параметра также намекает на классификацию — светлые легкие НП более прозрачны, чем темные тяжелые. Определяют этот показатель спектрометром. Прибор простой, но в быту почти не встречается. Свет нельзя выпить, съесть или заправить им машину, поэтому спектрометр не так востребован на кухне или в гараже, как ареометр.
- Летучесть паров — способность жидкости испаряться, «выдыхаться». Чем легче и светлее НП, тем выше летучесть его паров и тем менее желательно хранить его в негерметичной емкости. Благодаря именно этому свойству нефти стали возможными ректификация, крекинг, риформинг и все прочие методы переработки исходного сырья. Его, проще говоря, кипятят в большом чайнике — ректификационной колонне, — а пары с разной объемной массой и летучестью оседают на внутренних «полочках». Что на какой полочке лежит в итоге — расскажем дальше.
Эксплуатационные или потребительские параметры
Это, что делает вещество полезным в нужное время в нужном месте. И здесь между светлыми и темными нефтепродуктами — непримиримые разногласия. Можно сказать, что это «война света и тьмы».
Они незаменимы в своих областях, под них конструируют двигатели, турбины и другие необходимое оборудование. Но они не взаимозаменяемы. Их можно смешать в разных пропорциях, получить продукт со смешанным составом и свойствами. Но никогда жидкость с низа ректификационной колонны не заменит благородные пары обитателей, приближенных к куполу.
Для начала отбросим из сравнения низшие слои. Там оседают мазут, гудрон и прочие вакуумные дистилляты. Из них потом делают асфальт, смазки, масла и прочее. Сами по себе они — топливо разве что для реактивной печи в гараже.
А вот выше по вертикали располагаются более благородные участники сравнения. На них уже ездят грузовики, легковые автомобили и даже летают самолеты. Они не в пример легче, светлее и прозрачнее, чем обитатели дна ректификационной колонны НПЗ. Чтобы полеты и поездки стали возможны, светлые нефтепродукты должны продемонстрировать свои способности на практике.
- Температура вспышки паров. Чем светлее и легче нефтепродукт, тем она выше. Тем, соответственно, больше тепловой энергии производит вещество при воспламенении. И тем больше пользы, движущей силы можно извлечь из этой энергии.
- Температура кипения. Показывает, при какой температуре закипает вещество, а значит — на какой «полочке» колонны оно располагается. Чем ниже температура кипения, тем выше пары скапливаются в колонне.
- Реактивность. Способность вещества вступать в реакцию с другими веществами. В случае со светлыми нефтепродуктами, полученными в результате ректификации, уместно говорить об их способности растворять другие составы. И снова — чем выше по колонне, тем более светлый продукт и тем лучший растворитель мы получим.
С другой стороны, все светлые НП нельзя рассматривать однозначно. Многое зависит от условий применения. Например, дизельный ДВС снимает больше мощности на килограмм собственного веса с «менее светлого» дизтоплива, чем бензиновый — с «более светлого» бензина. С другой стороны, конструкция бензинового ДВС проще в ремонте, что делает его более утилитарным и выгодным, особенно для автолюбителей.
Разновидности светлых нефтепродуктов
Их всего пять. Два из них постоянно на слуху, остальные в обиходе встречаются реже. Итак, в порядке «осветления» — снизу вверх.
Газойль
Пары собираются в жидкость сразу после «этажа» с мазутом. Продукт с большой натяжкой можно назвать светлым, но можно. Из него потом делают дизельное топливо. Температура кипения около 300 °С. Температура вспышки паров самая низкая, зато солярка сама воспламеняется под давлением. Поэтому в дизельных ДВС нет свечей, а есть ТНВД — топливный насос высокого давления.
Керосин
Это уже точно — «светлые силы». На керосине разной степени очистки работают двигатели, среди которых много авиационных. Отличается низкой летучестью паров при относительно высокой температуре вспышки.
Лигроин
Его применяли как топливо 60-70 лет назад, пока экологи не заявили о вредности лигроина для окружающей среды. Сегодня это сырье для присадок и растворителей. В чистом виде его не заправляют в топливные баки, да и двигателей под лигроин не производят.
Бензин
«Элита» среди светлых нефтепродуктов. После перегонки нефти бензин практически сразу готов служить автомобилю, человеку и пароходу. Правда, октановое число под куполом не превосходит 60, но и с такими показателями на заре бензиновых ДВС его запускали в работу.
Сейчас бензин очищают и обогащают присадками, повышая октановое число до умопомрачительных 120. Также чистый бензин — прекрасный растворитель, чем люди с удовольствием пользуются в промышленности и в быту. У него высокие летучесть и окисляемость, поэтому он относительно быстро «стареет», «киснет» и «выдыхается» при доступе кислорода. Но чаще всего это происходит из-за присадок.
Газ
В самом верху купола скапливается уже не конденсат, а газ. У него, как правило, два пути:
- Быть использованным как газ для примесей к другим газам или быть сожженным для получения тепловой энергии. Все зависит от ситуации на НПЗ. Если рядом город, то вполне разумно построить небольшую котельную, т. к. газа собирается относительно немного.
- Конденсация в «холодильнике» для получения того же бензина. Прибавляет самого ценного продукта на выходе и уменьшает расходы на обращение с газом. Такой газ называют «нефтяным».
Еще есть одна закономерность. Чем светлее нефтепродукт, тем он ближе «к человеку». Темные массы — удел тяжелой промышленности. Из них делают строительные, смазочные, горючие материалы в промышленных масштабах. А вот литр бензина, дизтоплива или керосина можно запросто купить на любой АЗС или в хозяйственном магазине.
