Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [ 58 ] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Таблица 31

Влияние температуры кипения фракций масел на их вязкости

(по данным Г. И. Фукса и М. С. Боровой; для доссорского масла по Ю. А. Пинкевичу и И. А. Митрофановой [56])

ИЛИ Боджио-Лера

(VI, 9)

где Тк -температура кипения; М -молекулярный вес; а и Ь постоянные величины.

В дальнейшем нарастание температуры кипения с повышением числа углеродных атомов уменьшается.

Появление непредельности в углеводородах, замещение водорода кислородом или серой и некоторые другие изменения состава молекул повышают температуру кипения. Аналогичным образом влияет переход парафинов в циклопарафины и вообще замыкание циклов. Поскольку температура кипения есть ф)шкция сил сцепления молекул, их ассоциация также приводит к повышению температуры кипения. Гидрирование ароматики обусловливает снижение температуры кипения. Более подробно о факторах, опре-

деляющих температуру кипения органических жидкостей, см. в монографиях Я. И. Френкеля [60], Кремана и Пестемера [59] и Эллиота [61].

С увеличением температуры кипения фракций возрастает молекулярный объем составляющих их однотипных углево дородов. В связи с влиянием отмеченных конститутивных свойств это возрастание неодинаково для отдельных классов углеводородов, что в свою очередь приводит к изменению их соотношения в различных фракциях.

В главе IV было установлено, что вязкость также является функцией молекулярного объема. Это объясняет отмеченное повышение вязкости масел и масляных фракций с повышением температуры их кипения. Следует, однако, отметить, что зависимость температуры кипения так же, как и вязкости, от молекулярного объема носит сложный характер и в настоящее время отсутствуют количественные теории, связывающие эти свойства для молекул углеводородов масляных фракций.

С повышением температуры кипения фракций масел увеличиваются их плотность, коэфициент преломления, повышается температура вспышки и т. д. Увеличение вязкости коррелируется со всеми этими свойствами (в частности, тяжелые масла обладают большей вязкостью, чем легкие). Однако сколько-нибудь строгих количественных зависимостей между ними не существует.

2. Влияние химического состава на вязкость масел. Вязкости фракций, отогнанных при одинаковой температзфе из масел различного происхождения, не совпадают. Фракции масла, подвергнутого различной очистке, также имеют разную вязкость (табл. 32). Скорость нарастания вязкости с повышением температуры кипения фракций различных масел неодинакова. Отно-

Таблица 32

Влияние способа очистки масел на вязкость равнокипящих фракций

(по данным М. С. Боровой)

выкипающих

306° и ниже

138, из автола бинагадинской нефти равно 83,3, а из автола бала-ханской нефти 16,9 (табл. 31).

Очевидно, что различие вязкости равнокипящих фракций связано с их хилшческим составом. Как известно, детальный химический анализ масел с выделением всех составляющих соединений - исключительно трудная задача. По этой причине наши сведения о влиянии химического состава на вязкость масел осно-. ваны на изучении индивидуальных, синтезированных углеводородов и на групповом химическом анализе масел. В самое последнее время с помощью хроматографического анализа из масел выделены отдельные группы углеводородов, изучение которых позволит значительно пополнить наши сведения о влиянии их химического состава на вязкость.

Изучение вязкости индивидуальных углеводородов и их смесей (см. главу IV) приводит к заключению, что парафиновые углеводороды составляют наименее вязкую часть масляных фракций, а наиболее вязкими компонентами масел являются полициклические углеводороды с длинными разветвленными боковыми цепями. Сравнивая полициклические углеводороды с короткими боковыми цепями и малоциклические (два-три цикла) углеводороды с длин-яыми боковыми цепями технологических масляных фракций, Н. И. Черножуков [54] отметил, что вязкость первых больше вязкости вторых, причем разница возрастает с повышением температуры кипения фракции.

Согласно большинству опубликованных данных полициклические, ароматические углеводороды масляных фракций обладают большей вязкостью, чем нафтеновые углеводороды (табл. 33). По данным ГрозНИИ [57], одно- и двухъядерные нафтеновые и ароматические углеводороды, выделенные из узких фракций и кипящие при одинаковой температуре, имеют близкую вязкость. Вместе с тем у полициклических ароматических углеводородов она значительно больше, чем у нафтеновых. Поэтому очистка вязких масел от ароматических углеводородов приводит к снижению вязкости, в то время как очистка маловязких масел незначительно отражается на их вязкости.

Таблица 33

Вязкость нафтеновых и ароматических углеводородов,

выделенных из узких фракций нефтей

[по 58]