Цикланы (нафтеновые углеводороды).

Это группа циклических насыщенных углеводородов общей формулой С_nН_2n. По числу циклов в молекуле их делят на моно и полициклические углеводороды.

Нафтены – желательный компонент всех нефтяных топлив, поскольку обладают благоприятным сочетанием таких свойств, как высокие теплота сгорания и плотность, с низкой температурой застывания.

Особенно это сочетание важно для топлив, предназначенных для летательных аппаратов, поскольку энергетическая характеристика определяется теплотой, выделяющейся при сгорании 1 л топлива. Поэтому большинство углеводородных реактивных и ракетных топлив являются концентратами нафтеновых углеводородов. Нафтены обладают также хорошими вязкостно-температурными и смазывающими свойствами и поэтому составляют основную (совместно с ИПУ) часть смазочных и специальных масел. Особенно ценными в этом отношении являются нафтены с разветвленными боковыми алкильными цепями.

В нефтехимии нафтены служат одним из важнейших источников сырья для получения бензола и толуола (реакцией Зелинского), получения капролактама (через стадию окисления циклогексана), получения лекарств (из производных адамантана) и специальных полимеров.

 

Арены (ароматические углеводороды).

Ароматические углеводороды (АрУ) С_nН_n являются ненасыщенными циклическими соединениями и представлены в нефтях следующими углеводородами: моноциклическими (бензольными) – С _n Н _n; бициклическими (нафталиновыми) – С _n Н _n-2; трициклическими (антраценовыми) – С _n Н _n-4; тетрациклическими (пиреновыми) – С _n Н _n-4.

В основном все они представлены алкилпроизводными изомерами и содержатся во фракциях нефти в соответствии с их температурами кипения.

Значение АрУ в нефтепродуктах различно. Так, в бензинах их присутствие [до 30% (мас.)] желательно и необходимо, так как придает бензинам хорошие моторные свойства – повышает их детонационную стойкость. С этой целью в товарные бензины часто добавляют толуол или ксилолы.

В авиационных керосинах содержание АрУ ограничивают (в зависимости от марки топлива) 10-20% (мас.) из-за их низкой теплоты сгорания и способности давать нагар в двигателях при сгорании. Допустимое количество АрУ обусловлено необходимостью иметь авиакеросины с повышенной плотностью.

В дизельных топливах содержание АрУ ограничивают из-за их нагарообразующих свойств и плохой воспламеняемости, что является очень важной характеристикой этих топлив. В маслах высокомолекулярные и слабоалкилированные АрУ – нежелательный компонент, так как они ухудшают вязкостнотемпературную характеристику масел и обусловливают образование лаковосмолистых отложений на трущихся поверхностях.

 

Алкены (олефиновые углеводороды).

Алкены – ненасыщенные алканы – в природных нефтях, как правило, не обнаруживаются, но образуются в больших количествах в процессах дальнейшей химической переработки фракций нефти термодеструктивными и термокаталитическими методами.

Эти процессы можно отнести к двум группам:

- процессы, где алкены являются сопутствующим продуктом (термокрекинг, коксование, каталитический крекинг);

- процессы, где алкены являются целевым продуктом (дегидрирование, пиролиз).

В углеводородных газах этих процессов содержание низших олефиновых углеводородов (ОлУ) С₁-С₄ составляет от 20 до 60% (мас.). К ним относятся этилен, пропилен, бутен-1, бутены-2 (цис- и транс -формы), изобутилен, 1,3-бутадиен.

Гетероатомные соединения (ГАС).

Гетероатомные соединения – это химические соединения на основе углеводородов любой группы, содержащие один или несколько различных атомов химических элементов – серы, азота, кислорода, хлора и металлов. Соответственно их называют "серосодержащие ГАС", "азотсодержащие ГАС" и т. д.

Смолы и асфальтены.

Смолы и асфальтены – это не самостоятельная группа органических соединений, а сложная смесь высокомолекулярных углеводородов и ГАС.

Резкой границы между фракцией нефти с температурой кипения 500-550°Си фракцией, содержащей смолы и асфальтены, не существует, и поэтому их условно можно разделить на следующие компоненты: мальтены – смесь смол с масляными (парафинонафтеновыми) фракциями нефти. Они обычно растворимы в низкоки­пящих алифатических углеводородах C₅-C₈; асфальтены – вещества, растворимые в бензоле и сероуглероде, но нерастворимые в алифатических растворителях C₅ – C₈; карбены – растворимы только в сероуглероде; карбоиды – плотные углеродистые вещества, нерастворимые даже в сероуглероде.

 

 

Основные единицы СИ и соответствующие им единицы других систем

Наименование, размерность величин	Единицы	Соотношение внесистемных единиц и единиц других систем с единицами СИ
СИ	внесистемные	других систем
наименование	обозначение	наименование	обозначение	наименование	обозначение
Длина L, l	метр	м	-	-	фут	ft	1 ft = 0,3048 м (точно)
					миля	mi	1 mi= 1,60934-1 03 м
					дюйм	in	1 in= 25,4·1 0-3 м (точно)
Масса т	килограмм	кг	тонна	т	-	-	1 т= 1·103 кг (точно)
					фунт	lb	1 lb= 0,45359 кг
Время Т, t	секунда	с	минута	мин	-	-	1 мин = 6·101 с
			час	ч	-	-	1 ч=3,6·103с
			сутки	сут	-	-	1 сут = 8,64·104 с
Термодинамическая температура, Т, t	кельвин (Т)	К	градус Цельсия	°C	-	-	t = Т-То, где То = -273, 15 К
		(t)		градус Фаренгейта (tF)	°F	tF = 1,8T – 459,67
Количество вещества N	моль	моль	-	-	-	-	-
Сила электрического тока I	ампер	А	-	-	-	-	-
Сила света J	кандела	кд	-	-	-	-	-
Производные единицы СИ и соответствующие им единицы других систем
Динамическая вязкость	паскаль-секунда	Па-с	-	-	пуаз сантипуаз	П сП	1 П = 1·10-1 Па·с 1 сП=1·10-3 Па·с
Кинематическая вязкость	квадратный метр на секунду	М2/С	-	-	стокс	Ст	1 Ст = 1·10 – 4 м2/с (точно)
					сантистокс	сСт	1 сСт = 1·10 – 6 м2/с (точно)
Теплоемкость системы	джоуль на кельвин	Дж/К	-	-	калория на градус Цельсия	кал/°С	1 кал/°С = 4,1868 Дж/К (точно)
Удельная теплоемкость, удельная энтропия	джоуль на килограмм- кельвин	Дж/(кг·К)	-	-	калория на грамм-градус Цельсия	кал/(г-°С)	1кал/(г°С) = 4,1868-103 Дж/(кг·К) (точно)
Теплопроводность	ватт на метр-кельвин	Вт/(м·К)	-	-	калория в секунду на сантиметр-градус Цельсия	кал/(с·см·°С)	I кал/(с·см·°С) = 4,1868- -102Вт/(м·К)
Скорость линейная	Метр в секунду	М/с	Километр в час	Км/ч			1 км/ч=0,27778 м/с
Ускорение (линейное)	Метр на секунду в квадрате	М/с2	-	-
Площадь	Квадратный метр	М2	гектар	га			1га =1·104м2
Объём, вместимость	Кубический метр	М3	литр	л	-	-
					баррель	bbl (US)	1 bbl=0.158987 м3
					галлон	gal	1 gal=3,7854·10 –3м3
Работа, энергия, количество теплоты	Джоуль	Дж	-	-	Киловатт-час калория	кВт·ч кал	1 кВт·ч=3,6·106 Дж 1 кал=4,1868 Дж
Мощность	Ватт	Вт	-	-	Килограмм-сила-метр в секунду	кгс·м/с	1 кгс·м/с=9,80665 Вт
					Лошадиная сила	л.с.	1 л.с.=7,35·10 – 2Вт
Частота вращения	Секунда в минус первой степени	С – 1	Оборот в секунду	об/с	-	-	1 об/с=1 с – 1
Плотность	Килограмм на кубический метр	Кг/м3	-	-
Сила, вес	Ньютон	Н	-	-	Килограмм-сила-метр	кгс	1 кгс·м=9,80665 Н
Момент силы и момент пары сил	Ньютон-метр	Н·м	-	-	Килограмм-сила-метр	кгс·м	1 кгс·м=9,80665 Н·м
Давление, механическое напряжение, модуль упругости	Паскаль	Па (Н/м2)	-	-	Килограмм-сила на квадратный сантиметр	кгс/см2	1 кгс/см2=1 техн. Атм= =9,80665·104 Па
					Бар	бар	1 бар=1·105 Па
Поверхностное натяжение	Ньютон на метр	Н/м	-	-	Дина на сантиметр	дин/см	1 дин/см=1·10 – 3Н/м