Нефти различных месторождений отличаются друг от друга по химическому составу, фракционному составу и физико-химическим свойствам. Существуют следующие классификации нефтей:

- по геохимическому происхождению;

- по физико-химическим свойствам;

- по фракционному химическому составу.

Такое разделение нефтей определяет направление их переработки и возможность получения тех или иных нефтепродуктов.

Классификация нефтей по плотности:

На начальном этапе развития нефтяной промышленности основным показателем качества нефти была плотность. 

Нефти по плотности делили на:

•  лёгкие ρ¹⁵₁₅ < 0,828; 
•  утяжелённые ρ¹⁵₁₅ = 0,828 ÷ 0,884; 
•  тяжёлые ρ¹⁵₁₅ > 0,884

В лёгких нефтях содержится больше бензиновых фракций, мало смол и серы. Из нефтей этого типа вырабатывают масла высокого качества.

Тяжёлые нефти характеризуются высоким содержанием смол, из них получают битумы.Эта классификация довольно условная, может быть использована при транспортировке нефти и для примерной её оценки при приёмке на заводе.

Классификация нефтей по вязкости:

От 0,5 до 10 сПз – маловязкие;

От 10 до 50 сПз – средне вязкие;

От 50 до 200 сПз – высоковязкие;

более 200 сПз – сверхвязкие нефти, на добычу которых, по действующему налоговому законодательству предоставляется нулевая ставка НДПИ. НДПИ – налог на добычу полезных ископаемых, в 2012 году составляет 446 рублей на 1 тонну добытой нефти

Химическая классификация

Классификация, отражающая только химический состав нефти, предложена Грозненским нефтяным научно-исследовательским институтом (ГрозНИИ). В основу этой классификации положено преимущественное содержание в нефти какого-либо одного или нескольких классов углеводородов. 

Различают 6 типов нефтей: парафиновые, парафино-нафтеновые, нафтеновые, парафино-нафтено-ароматические, нафтено-ароматические, ароматические.

Парафиновые нефти: все фракции содержат значительное количество алканов, бензиновые не менее 50 %, масляные – 20 % и более.

Парафино-нафтеновые нефти: в их фракциях преобладают алканы и циклоалканы.

Нафтеновые нефти: во всех фракциях характерно высокое (до 60 % и более) содержание циклоалканов.

Парафино-нафтено-ароматические нефти углеводороды всех трёх классов содержатся примерно в равных количествах.

Нафтено-ароматические нефти преимущественно содержат циклоалканы и арены, особенно в тяжёлых фракциях. Алканы содержатся в небольшом количестве только в лёгких фракциях.

Ароматические нефти характеризуются высокой плотностью, во всех фракциях содержится много аренов.

Технологическая классификация (действует в России с 2002 г.)

Нефти подразделяются по следующим показателям:

- На три класса (I – III) по содержанию серы в нефти, а также в бензине (н.к. – 180ºС), в реактивном топливе (120 – 240ºС), в дизельном топливе (240 – 350ºС):

I – малосернистые,

II – сернистые,

III – высокосернистые; 

- На три типа (Т1 – Т3) по потенциальному содержанию светлых фракций;

- Четыре группы (М1 – М4) по потенциальному содержанию базовых масел на нефть, на мазут, %;

- Четыре подгруппы (И1 – И4) по качеству базовых масел, оцениваемому индексом вязкости;

- Три вида (П1 – П3) по содержанию твёрдых парафинов в нефти:

П1 – малопарафинистые нефти, содержание парафинов в нефти ≤ 1,50 %; 

П2 – парафинистые нефти, содержание парафинов в нефти = 1,51 - 6,00 %; 

П3 – высокопарафинистые нефти, содержание парафинов в нефти > 6,00 %;

Техническая классификация

Институтом проблем транспорта энергоресурсов (ИПТЭР) и ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИНП») разработан ГОСТ Р 51858-2002, который распространяется на нефти для поставки транспортным организациям, предприятиям Российской Федерации и экспорта.При оценке качества нефть подразделяют на классы, типы, группы, виды. В зависимости от массовой доли серы нефть подразделяют на четыре класса 1–4: (таблица 1).

Таблица 1. -Классы нефти

По плотности, а при поставке на экспорт – дополнительно по выходу фракций и массовой доле парафина товарную нефть подразделяют на пять типов: 0 – особо лёгкая;  1 – лёгкая;  2 – средняя;  3 – тяжёлая;  4 – битуминозная (таблица 2).

Таблица 2. -Типы нефти

0 – особо легкая;  1 – легкая;  2 – средняя;  3 – тяжелая; 4 – битуминозная

По степени подготовки товарную нефть подразделяют на группы 1–3 (таблица 3): 

Таблица 3.- Группы нефти

По массовой доле сероводорода и лёгких меркаптанов нефть подразделяют на два вида( таблица 4): 

Таблица 4. Виды нефти

Условное обозначение нефти состоит из четырёх цифр, соответствующих обозначениям класса, типа, группы и вида нефти.

Структура условного обозначения нефти следующая: 

Пример:  Нефть по трубопроводу транспортируется на нефтеперерабатывающий завод с массовой долей серы 0,15 % (класс 1); с плотностью при температуре 20 °С 811,0 кг/м³, при 15 °С 814,8 кг/м³ (тип 0); с массовой долей воды 0,05 %, массовой концентрацией хлористых солей 25 мг/дм³, массовой долей механических примесей 0,02 %, с давлением насыщенных паров 58,7 кПа (440 мм рт. ст.), с массовой долей органических хлоридов во фракции до температуры 204 °С 1 млн^-1 (группа 1); с массовой долей сероводорода 5 млн^-1, лёгких меркаптанов8 млн^-1 (вид 1) обозначается    «Нефть 1.0.1.1 ГОСТ Р 51858-2002»

Основные свойства товарных автомобильных бензинов: октановое число; фракционный состав; давление насыщенных паров; химическая стабильность;  содержание серы; содержание ароматических углеводородов (бензола); содержание непредельных углеводородов; теплота сгорания.

Октановое число – условный показатель, характеризующий стойкость бензинов к детонации и численно соответствующий детонационной стойкости модельной смеси изооктана и н-гептана.

Октановое число изооктана принято за 100, а н-гептана за О.

Под детонационной стойкостью понимают стойкость к равномерному горению бензина в двигателе.

Метод испытания 

МОЧ* → в жестком режиме

ИОЧ* → в мягком режиме

ДОЧ* → ½ (МОЧ + ИОЧ)

МОЧ – моторное октановое число, 

ИОЧ – исследовательское октановое число,

ДОЧ – дорожное октановое число 

Фракционный состав характеризует испаряемость топлив.

Температура выкипания 10% об. – характеризует пусковые свойства двигателя.

Температура выкипания 50% об. – характеризует скорость перехода двигателя с одного режима на другой.

Температура выкипания 90% об. и конца кипения– характеризует полноту сгорания топлива и его расход, а также нагарообразование в камере сгорания.

Давление насыщенных паров (ДНП). Различают летние и зимние бензины.

Летние имеют низкое ДНП. Характеризует пусковые свойства двигателя.

Химическая стабильность – характеризует постоянство химического состава.

Для оценки используют содержание фактических смол, индукционный период окисления. Для повышения химической стабильности к топливам добавляют антиокислительные присадки.

В таблице «Показатели качества автомобильных бензинов»  представлены физические и эксплуатационные показатели автомобильных бензинов и их характеристика. Также в данной таблице ( таблица 5) просматривается изменение показателей с увеличением октанового числа. 

Таблица 5. -Показатели качества автомобильных бензинов

Авиационные бензины – для применения в поршневых авиационных двигателях малых винтовых самолетов и вертолетов.

Основные свойства: сортность; октановое число ; содержание ароматических углеводородов; теплота сгорания; температура начала кристаллизации; содержание серы

Основные показатели качества реактивных топлив: теплота сгорания; химический и фракционный состав; вязкость; температура начала кристаллизации;  плотность; содержание серы и ее соединений (меркаптанов); содержание смол;  термическая стабильность

В таблице «Требования к качеству реактивных топлив» наглядно показаны физические свойства и их характеристика в зависимости от марки топлива (таблица 6). 

Таблица 6. Требования к качеству реактивных топлив

Основные показатели качества дизельных топлив:  цетановое число; фракционный состав; вязкость;  температура застывания; коксуемость; содержание серы; кислотность; содержание ароматических углеводородов

Цетановым числом называется объемная доля (в %) цетана в смеси α – метилнафталином, эквивалентная по самовоспламеняемости испытуемому топливу. 

В таблице «Требования ЕЭС к качеству дизельного топлива» продемонстрированы требования к современному качеству дизельного топлива (таблица 7).

Таблица 7 - Требования ЕЭС к качеству дизельного топлива

Битумы и технический углерод (ТУ)

Нефтяные битумы представляют собой полутвёрдые и твёрдые продукты, состоящие из углерода и водорода, содержащие определённое количество кислород-, серо-, азотсодержащих соединений.

Технический углерод (сажа) – это разновидность углеродного материала, представляющего собой полидисперсный порошок чёрного цвета, получаемый при неполном сгорании или при термическом разложении углеродсодержащих веществ, преимущественно углеводородов, в интервале температур от 1200 до 1700 ºС, при более высоких температурах, например, в низкотемпературной плазме. 

Основным элементом ТУ является углерод (95-99,5 %), кроме того, в ТУ содержатся водород (0,2-0,9 %), сера (0,01-1,2 %), кислород (0,1-5%) и зола до 0,3% в зависимости от состава сырья и технологии получения. 

В данной таблице представлены основные физические свойства вязких дорожных битумов марок БНД 200/300, БНД 90/130, БНД 60/90.

Требования к качеству вязких дорожных битумов

Классификация масел

Базовые масла: нефтяные (М); смесь (М+С); синтетические (С)

Товарные масла: смазочные; несмазочные

Основные показатели качества смазочных масел: вязкостно-температурные свойства; температура застывания; устойчивость к окислению кислородом воздуха(химическая стабильность); стабильность при рабочих температурах (термостабильность); смазывающие свойства; защитные и антикоррозионные свойства.

Смазки. Основное назначение смазок – уменьшение износа поверхностей трения для продления срока службы деталей машин и механизмов. Смазка обычно состоит из двух основных компонентов: дисперсионной среды (это нефтяные, синтетические, реже растительные масла) и дисперсной фазы (твёрдый загуститель – парафины, церезины, мыла – соли высокомолекулярных жирных кислот и щелочей таких металлов, как кальций, натрий, литий и др.), а также различных добавок. Важным компонентом смазок является модификатор структуры – технологические ПАВ (поверхностно-активные вещества).

Кокс. Нефтяные коксы относятся к углеродистым материалам – содержание углерода в них составляет 92-95 % (мас.). Они могут содержать 2-7 % водорода,      1-7 % (мас.) серы, азота и кислорода, небольшое количество металлов. Основной потребитель кокса – алюминиевая промышленность.