Общая характеристика нефти и углеводородных газов

Общая характеристика нефти и углеводородных газов. Сырая нефть представляет собой смесь органических соединений, состоящую из углеводородов 88 метановых, нафтеновых и ароматических веществ, а также сернистых, азотистых, серных органических соединений и минеральных примесей.

Принимая во внимание возможную химическую патологию у лиц, профессионально контактирующих с нефтью, важно знать, что в современных условиях в балансе добываемых в нашей стране нефти и газа увеличивается доля сернистых 56,2 и многосернистых 13 нефтей, содержащих сероводород. Основную массу нефти составляют углеводороды различных классов алканы, циклоалканы, ароматические углеводороды.

В нефти изначально нет ненасыщенных ациклических углеводородов, но они в определнном количестве появляются после процессов крекинга. В самых лгких фракциях нефти содержатся в основном алканы парафины с небольшим числом углеродных атомовметан, этан, пропан, гексан. Первые четыре члена гомологического ряда парафинов составляют естественные газы. Углеводороды, имеющие в свом составе от 5 до 15 атомов углерода жидкости. Иными словами, в жидкой нефти обязательно содержатся пентан, гексан, гептан.

В самом большом количестве в нефти содержатся циклоалканы циклопарафины. Эту составляющую называют нафтеном. В некоторых сортах нефти содержатся ароматические углеводороды арены. Основные соединения кислорода, присутствующие в нефти это жирные кислоты, нафтеновые и феноловые кислоты основные же соединения серы сероводород, меркаптан и т.п. Известно, что нефти из различных месторождений существенно отличаются друг от друга по составу. То же можно сказать и о продуктах переработки соответствующих нефтей.

Например, нефти отдельных месторождений содержат повышенное количество сераорганических соединений сернистые и многосернистые нефти, другие сорта нефти богаты полициклическими ароматическими углеводородами, что позволяет отнести их к токсикантам более высоких классов опасности в силу доказанной канцерогенности ПАУ. Существуют различные технологии переработки нефти. Так называемая неглубокая переработка нефти состоит в отборе светлых нефтепродуктов, составляющих 50 сырья.

Оставшаяся часть сырья подвергается более глубокой переработке с целью увеличения выхода ценных нефтепродуктов. Обычно процессы переработки нефти разделяют на две большие группы без использования катализатора и каталитические. Первая всключает прямую перегонку, висбрекинг, коксование, пиролиз вторая - каталитический крекинг, гидрокрекинг, гидрогенезация различной глубины. Конечными продуктами переработки нефти являются различные бензины, реактивные топлива, керосины, смазочные масла, битумы, нефтяной кокс. Особое место занимает мазут, который остатся после отгона из нефти бензина, лигроина, керосина, солярового масла.

Мазут в свою очередь это смесь различных высококипящих тяжлых углеводородов, в которых могут находиться примеси сернистые, кислородные, азотистые соединения. Углеводороды являются важнейшими компонентами не только нефти, но и природных газов. Изначально они образуются в результате бактериального разложения органических веществ и керогена, отлагающихся вместе с осадочными породами. в зависимости от происхождения горючие газы делятся на 1природные газы чисто газовых месторождений 2газы газоконденсатных месторождений, содержащие некоторое количество жидких углеводородов 3нефтяные газы, которые растворены в нефти и лишь частично находятся в свободном состоянии 4углеводородные газы нефтеперерабатывающих заводов Газообразная составляющая сырой нефти это так называемый газ скважин.

Последний в смеси с углеводородами, выделившимися из нефти при атмосферном давлении различными способами, превращают в газолин.

Из газолина получают смесь пропана и бутана, которая поступает в продажу в баллонах в сжатом виде. Природный и нефтяной газ используется в основном как технологические, энергетические и бытовые топлива. Сжиженные газы применяют в нефтехимической и газохимической промышленности, используют как моторное топливо. Нефтяной газ служит также для получения гелия, индивидуальных углеводородов.

Для загрязнения атмосферного воздуха наибольшее значение имеет тот факт, что общие потери газа могут составить 1,36 от объма добычи. Загрязнение воздуха углеводородами в концентрации 15-20 мгм3 наблюдается на расстоянии 3 км от границ промысла. Особую опасность представляют сероводородные газы. Следует знать, что H2S и газ конденсатных месторождений тяжелее воздуха, они накапливаются в углублениях местности, образуя ловушки. Анализ реальных аварийных выбросов США, Канада из скважин, газ которых содержит высокие концентрации H2S, свидетельствует, например, что при горизонтальном выбросе концентрация сероводорода в приземном слое, способная вызвать тяжлые острые отравления 432 мг м3, сохраняется на расстоянии 2-3 км, а концентрация, вызывающая подострые отравления с явлениями раздражения верхних дыхательных путей и глаз 75 мг м3- на расстоянии 5 км. Пагубно воздействуют на окружающую природу горящие факелы в радиусе 200-250 м полностью уничтожается растительность, на расстоянии 3 км деревья сохнут и сбрасывают листья.

Нефтеперерабатывающая промышленность являются источниками значительных поступлений в атмосферу SO2,CO2 атмосферный воздух также загрязняется различными химическими веществами H2S, NO2, углеводороды и т.д. в радиусе до 30 км от предприятия.

В воздухе рабочей зоны на заводах находят в значимых концентрациях H2S, NO2, CO2, углеводороды, бензол, толуол, ксилол. Стоками от промыслов и нефтеперерабатывающих предприятий загрязняются водомы и подземные воды. Для токсикологической характеристики нефти важно то, что она сама, е пары, газы и продукты переработки обладают порой весьма высокой токсичностью.

Нефти, содержащие мало ароматических углеводородов, действуют подобно смесям парафинов и нафтенов их пары обладают наркотическим действием, часто вызывают судорожный эффект. Сернистые же соединения нефти могут быть причиной острых и хронических отравлений. Наиболее опасным является сероводород, особенно неблагоприятно его сочетание с углеводородами.

На нефтяных промыслах, нефтеперерабатывающих заводах при применении нефти для флотации руд в качестве топлива, смазочного материала и т.п. возможны кожные поражения. Местное действие нефти чаще проявляется в виде транзиторных реакций раздражения, а иногда в виде умеренных обратимых воспалительных реакций. Как весьма специфическую особенность можно отметить заболевание сальных железгиперсекреция, угнетение функций, нарушение химического состава кожного сала, сухость кожи, иногда фолликулярный гиперкератоз.

Весьма вероятны острые отравления при чистке цистерн из-под нефти. При этом выявляются признаки общетоксического и пульмонотоксического действий. Углеводороды в больших концентрациях могут вызвать паралич дыхательных центров центральной нервной системы и практически мгновенную смерть, в меньших концентрациях они оказывают выраженное наркотическое действие. Длительный профессиональный контакт с нефтьюдобыча, разведка, транспортировка, работа на нефтеперерабатывающих предприятиях и др. может ознаменоваться формированием хронической патологии с полисиндромными проявлениями заболевания, особенности которого связаны прежде всего с химическим составом нефти.

Данные об онкологической заболеваемости, связанной непосредственно с воздействием нефти, довольно противоречивы. Доказано, что мужчины, занятые переработкой нефти, принадлежат к группе риска заболеваний раком лгкого, гортани, губы, а женщины раком лгкого, толстой кишки, молочной железы и половых органов.

Токсичность бензинов Бензины смесь метановых, нафтеновых, ароматических и непредельных углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле от 4 до 12. Это прозрачные летучие легко воспламеняющиеся бесцветные или желтоватые жидкости с характерным запахом. Токсичность бензинов варьируется в зависимости от природы нефти, характера е переработки, углеводородного состава топлива. Обладая значительной летучестью, бензины легко проникают в организм через дыхательные пути. При этом быстро испаряющиеся сорта дают менее тяжлую картину интоксикации, и, наоборот, весьма тяжело протекает отравление при контакте с менее летучими фракциями бензина.

Опасная для жизни концентрация паров бензина составляет 30-40 мгл при экспозиции 5-10 мин. Лгкие отравления могут возникнуть при вдыхании паров бензина в концентрации 5-10мгл в течение нескольких минут, а тяжлая интоксикация возникает при концентрациях яда в воздухе 15-20 мгл. Концентрации паров бензина более 40 мгл могут вызвать молниеносные формы отравления быстрая потеря сознания и смерть.

Особой опасностью отличаются работы по зачистке и ремонту цистерн и других резервуаров из-под нефтепродуктов. Здесь порой создаются смертельные концентрации, поэтому работы с элементами нарушения техники безопасности могут привести к весьма тяжлым последствиям. При вдыхании паров бензина в течение 8 часов в концентрации от 600-700 до 1200 мгм3 наблюдаются головные боли, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение глаз. Бензины способны всасываться через кожу описаны отравления и при приме бензина внутрь.

Смертельная доза бензина при приеме внутрь 50 мл. Предельно допустимые концентрации паров бензина-растворителя 300 мг м3, топливного бензина 100 мг м3