Главная -> Словарь

Ароматизация бензиновых

асфальтенов составила бы более 60% от суммарного числа С-ато-мов; чаще всего она составляет около 50%, но известны асфальтены и с еще меньшей ароматичностью, вплоть до 30% . Таковы, например, асфальтены из кичикбельской нефти, в средней молекуле которых содержится около 6 ароматических и 13 нафтеновых циклов. Отметим, что даже асфальтены, осажденные из нефтяных остатков, т. е. вещества, претерпевшие некоторую термообработку при первичной переработке нефти, обладают ароматичностью не выше 60%. Естественно, что средняя ароматичность смол ниже ароматичности асфальтенов из того же источника. Показано, что при очень близких средних молекулярных массах всех хроматографических фракций смол, выделенных из западносибирской нефти , наименее полярные фракции оказались самыми ароматичными ; для наиболее полярных, обогащенных кислородом и серой, величина «2» составила всего 22—24.

Впервые понятие о сольватном слое.асфальтеновых частиц ввел Нейман . Образование межфазных слоев в асфальтенсодер-жащих системах определяется природой и адсорбционными свойствами асфальтенов. Все асфальтены обладают низкой адсорбционной активностью по отношению к алканам. С увеличением степени ароматичности асфальтенов повышается их адсорбционная способность к аренам и гетероциклическим соединениям. Путем независимых калориметрических исследований установлено влияние состава дисперсионной среды, природы и концентрации твердых частиц асфальтенов на их склонность к сольватации, определяемой по теплоте сорбции асфальтенов аренами . Так, теплота сорбции аренов асфальтенами вторичного происхождения значительно превышает соответствующую величину для нативных асфальтенов. Поверхность асфальтенов независимо от их природы энергетически неоднородна, мозаична. В отличие от поверхности асфальтенов вторичного происхождения, характеризующейся преобладанием лиофобных участков, поверхность нативных асфальтенов по характеру менее лиофобна, что существенно влияет на структуру образуемых вокруг асфальтеновых частиц сольватных слоев.

и нефтях существует определенная зависимость , которая для 17 месторождений асфальтенов описывается уравнением, : Засф = 1,6 Знефть . Между содержанием серы в нефтях и степенью ароматичности асфальтенов существует вполне устойчивая корреляция . В богатых ванадием нефтях больше содержится серусодержащих и смо-листо-асфальтеновых соединений. Содержание серы в смолах составляет 42—46 % от общего ее содержания в нефти, а в асфальте-нах 15—20 % . Известно, что наибольшее содержание азота, находящегося в нефти, концентрируется в смолах и асфальтенах. В нефтях советских месторождений содержание азота колеблется от 0,015 до 0,37% . В смолах относительное содержание азота составляет 52—63%, в асфальтенах— 37—42 % . Число соединений азота значительно меньше, чем серы; полагают, что азота в нефтях содержится в 10 раз меньше, чем серы. Особенно велико содержание азота в сернистых и высокосернистых нефтях.

Процесс окисления сырья до битума представляет собой гетерогенную реакцию между газовой и жидкой фазами. При этом протекают реакции четырех типов: ведущие к уменьшению молекулярного веса с образованием дистиллята, воды и углекислого газа; лишь незначительно изменяющие молекулярный вес с образованием воды; ведущие к увеличению молекулярного веса с образованием воды, углекислого газа и асфальтенов; концентрации . Кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается процессами уплотнения с образованием высокомолекулярных продуктов большой степени ароматичности — асфальтенов. В результате изменяется консистенция битума. Основная часть кислорода воздуха идет на образование воды, 10—20 вес.% на образование углекислого газа и лишь незначительная часть — на образование органических веществ, содержащих кислород.

в) повышение ароматичности асфальтенов;

Возрастание ароматичности асфальтенов также представлено графически на рис. 6. Это возрастание может происходить в результате избирательного гидрокрекинга или гидро-обессеривания алифатических частей молекулы асфальтена с образованием более ароматического асфальтена или в результате дегидрирования конденсированных нафтеновых колец. При некоторых условиях обессеривания «Галф» часть конденсированных полициклических структур претерпевает превращения, ведущие к преобладанию ароматических структур . Оба эти фактора приводят к образованию более стойких и труднее крекируемых асфальтенов.

соединений, т. е. смолы превращаются в асфальтены с большей скоростью, чем масла в смолы. В этом случае асфальтены образуются из соединений с большим молекулярным весом, что и •объясняет повышенные значения: плотности, молекулярного веса и ароматичности асфальтенов непрерывного окисления. Зти соображения подтверждаются сопоставлением данных по расходу смол и их содержанию в битумах, полученных в процессах непрерывного и периодического окисления .

Процесс окисления сырья до битума представляет собой гетерогенную реакцию между газовой и жидкой фазами. При этом протекают реакции четырех типов: ведущие к уменьшению молекулярного веса с образованием дистиллята, воды и углекислого газа; лишь незначительно изменяющие молекулярный вес с образованием воды; ведущие к увеличению молекулярного веса с образованием воды, углекислого газа и асфальтенов; концентрации . Кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя водяные пары. Возрастающая потеря водорода сопровождается процессами уплотнения с образованием высокомолекулярных продуктов большой степени ароматичности — асфальтенов. В результате изменяется консистенция битума. Основная часть кислорода воздуха идет на образование воды, 10—20 вес.% на образование углекислого газа и лишь незначительная часть — на образование органических веществ, содержащих кислород.

В результате установлено обобщенное кинетическое уравнение процесса конденсационного структурообразования битумов, которое связывает его скорость с концентрацией дисперсной фазы и степенью ее химического сродства с дисперсной средой. В качестве параметра, характеризующего химическое сродство, предложен индекс лиофобности ,который численно равен разности между степенью ароматичности асфальтенов и мас-ляно-смолистых компонентов:

'ИК-спектрометрическими методами следует считать, что наиболее вероятное изменение степени ароматичности асфальтенов составляет от 30 до 50%. Значения структурных параметров ароматических фрагментов в асфальтенах, рассчитанные по данным ПМР-спектрометрии , позволяют определить возможный тип строения ароматических фрагментов. Поскольку значения степени конденсации, представленные в табл. 14, определены для полициклических структур асфальтенов с предельно возможной степенью ароматичности, то соответствующие этим значениям типы строения -ароматических фрагментов следует рассматривать как максимально возможные по числу ароматических колец .

Однако основными характерными особенностями асфальтенов остаются их высокая ароматичность и наличие конденсированных структурных элементов. Еще почти полвека назад Хиллмен и Барнетт высказали предположение о том, что молекулы нефтяных асфальтенов должны иметь конденсированные системы, состоящие не более чем из 5 ароматических колец . Современные исследования Йена и сотрудников, которые использовали такие методы анализа, как рентгеновскую дифракцию, масс-спектрометрию и парамагнитный резонанс, показали, что в состав молекул асфальтенов входят ароматические системы, состоящие из двумерных дискообразных пластин, имеющих диаметр в пределах от 8,5 до 15 А. Эти величины соответствуют размерам пери-конден-сированных полиядерных ароматических углеводородов приблизительно с 7—18 кольцами. Большинство из них имеет короткие алкильные заместители . В молекулу может входить от 3 до 7 таких пластин, соединенных между собой алкильными цепочками, состоящими из 4—5 атомов угле* рода . Вероятно, степень ароматичности асфальтенов находится в пределах от 30 до 50% , в насыщенных частях молекул углерод в метильных группах составляет 10—11%, а в метиленовых—19—21% . Это говорит о небольшой длине алкильных цепочек.

В настоящее время большая часть установок каталитического риформинга работает на платиновом катализаторе; процесс получи* название платформинга . В условиях платформинга nffe исходит значительная ароматизация бензиновых фракций, главным образом, за счет дегидрирования нафтенов. Дегидрированию подвергаются не только шестичленные нафтены, но и пятичленные с боковыми цепями. В этом случае происходит вначале изомеризация пятичленных в шестичленные с последующим дегидрированием до

Обзор основных направлений превращения углеводородов различных классов показывает, что в условиях риформинга происходит изомеризация и ароматизация бензиновых фракций. По скорости протекания различные реакции риформинга можно разделить

Сущность каталитического риформинга - ароматизация бензиновых фракций, протекающая в результате преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические. Продуктами являются высокооктановый ароматизированный бензин или индивидуальные ароматические углеводороды , которые используют в нефтехимической промышленности. Процесс осуществляют на алюмо-платиновых катализаторах при 480-5 40°С и 2-4 МПа. В более совершенной форме процесса используют платино-рениевые и полиметаллические катализаторы при более низком давлении .

Для использования прямогонных бензиновых фракций в качестве высокооктановых компонентов автобензинов их необходимо подвергнуть процессу, в котором за счет химических превращений в этих фракциях увеличилось бы содержание ароматических углеводородов, углеводородов изостроения и понизилось бы содержание парафинов и на-фтенов. Таким процессом является каталитический риформинг, основным назначением которого является ароматизация бензиновых фракций. При необходимости получения из ароматизированных ка-тализатов индивидуальных ароматических углеводородов используют сочетание ри-форминга и экстракции. Каталитический риформинг является одним из главнейших процессов в составе современного нефтеперерабатывающего завода.

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ

VI. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ 95

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ Q7

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРА КЦИИ 69

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ Ю1

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АРОМАТИЗАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ ЮЗ