Главная -> Словарь

Асфальтены содержание

при котором дисперсность асфальтенов является оптимальной, и нефть обладает максимальной эмульгирующей способностью. Асфальтены, содержащиеся в неф-тях различных месторождений, имеют, по-видимому, близкую химическую природу и одинаковую дисперсность в растворителе при одном и том же соотношении ароматических и парафиновых углеводородов.

.личной растворимости в бензоле и в циклогексане асфальтенов, содержащихся в остатках прямой перегонки нефти и в крекинг-остатках, был предложен метод идентификации асфальтенов различного происхождения . Выяснилось, что асфальтены, содержащиеся в крекинг-остатках, отличаются более высокой конден-сированностью полпциклической системы молекулы, чем асфальтены нефтяных остатков, получаемых при прямой перегонке нефти; поэтому они характеризуются значительно меньшей растворимостью, чем эти последние, — они не растворяются не только в легко летучих предельных углеводородах , но и в циклогексане. Присутствие в нефтепродукте не растворимых в циклогексане веществ служит поэтому пряным указанием на то, что этот продукт получен путем крекинга или, по крайней мере, содержит примесь крекинг-продуктов. Разница между количеством асфальтеиов, не растворимых и растворимых в циклогексане, служит мерилом количества примесей крекинг-продуктов в топливе и асфальте.

В результате такого суммарного процесса обуглероживания молекулы асфалътенов значительно уменьшаются по размеру и объему, теряют свою гибкость, подвижность и рыхлость и, как следствие этого, ухудшается их растворимость; они приобретают компактность и жесткость трехмерных структур. Этими химическими превращениями асфальтенов при воздействии высоких температур и при окислении и объясняется то, что вторичные асфальтены, выделяемые из крекинг-остатков и окисленных битумов, характеризуются большей хрупкостью, более низкими молекулярными весами, более высоким отношением С : Н и худшей растворимостью, чем натшшые асфальтены, содержащиеся в сырых нефтях.

На наш взгляд, коксы, удовлетворяющие требованиям работников электродной промышленности и специалистов по конструкционным изделиям, могут быть получены при комплексной схеме подготовки нефтяных остатков для коксования, в которой предусматривается разделение их на две части: асфальтовую и масляную. Это может быть достигнуто применением процесса добен , основанного на способности легких парафиновых углеводородов осаждать асфальтены, содержащиеся в исходных остатках. В дальнейшем коксы с хорошей склонностью к графитации рекомендуется получать из деасфальтизатов процесса добен, а асфальто-смолистые вещества использовать как сырье для получения плохо графитирующихся коксов. Хорошо гра-фитирующиеся коксы в принципе можно получать и из высокоароматизированных остатков деструктивного происхождения с ми-

Асфальтены, содержащиеся в тяжелых и сернистых нефтях, при разложении дают больше кокса и газообразных продуктов по сравнению с асфальтенами из более легких и малосернистых нефтей — 26,5 % кокса и 18% газообразных продуктов .

Широкое использование в нефтеперерабатывающей промышленности технологических высокотемпературных процессов и появление товарных продуктов, получаемых путем смешения нефтепродуктов из процессов прямой перегонки и крекинга нефти, потребовали разработки специальных методов анализа, дающих возможность по качествам продукта оцени вать его происхождение. Па основании различной растворимости в бензоле и в циклогексане асфальтенов, содержащихся в остатках прямой перегонки нефти и в крекинг-остатках, был предложен метод идентификации асфальтенов различного происхождения . Выяснилось, что асфальтены, содержащиеся в крекинг-остатках, отличаются более высокой конденсированностью полициклической системы молекулы, чем асфальтены нефтяных остатков, получаемых при прямой перегонке нефти, поэтому они характеризуются значительно меньшей растворимостью, чем эти последние, — они не растворяются не только в легко летучих предельных углеводородах , но и в циклогексане. Присутствие в нефтепродукте не растворимых в циклогоксане веществ служит, по их данным, прямым указанием на то, что этот продукт получен путем крекинга или по крайней мере содержит примесь крекинг-продуктов. Разница между количеством асфальтенов, не растворимых и растворимых в циклогексане, служит мерилом количества примесей крекинг-продуктов в топливе и асфальте.

На наш взгляд, для коксования, в которой предусматривается разделение их на две части: асфальтовую и масляную. Это может быть достигнуто применением процесса добен , основанного на способности легких парафиновых углеводородов осаждать асфальтены, содержащиеся в исходных остатках. В дальнейшем коксы с хорошей склонностью к графитации рекомендуется получать из деасфальтизатов процесса добен, а асфальто-смолистые вещества использовать как сырье для получения плохо графитируюшихся коксов.! Хорошо гра-фитирующиеся коксы в принципе можно получать~и из высоко-ароматизированных остатков деструктивного происхождения с ми-

высоких температурах молекулы асфальтенов уменьшаются, а сами они теряют свою гибкость, подвижность и рыхлость, их растворимость ухудшается; они приобретают компактность и жесткость трехмерных структур. Этими химическими превращениями объясняется то, что вторичные асфальтены, выделенные из окисленных битумов, характеризуются большими хрупкостью и отношением С : Н, меньшими молекулярным весом и растворимостью, чем асфальтены, содержащиеся в сырье.

Природные асфальтены содержатся только в остаточном прямогонном нефтяном сырье. При крекинге как остаточного, так и дистиллятного сырья образуются асфальтены вторичного происхождения, значительно отличающиеся от природных. Молекулярная масса их ниже, чем у природных, и тем меньше, чем глубже протекал крекинг. Так, для одного и того же сырья асфальтены, содержащиеся в мазуте, имели молекулярную массу ж 2500, а асфальтены, содержащиеся в остатке после неглубокого крекинга гудрона,;—всего 1300. Асфальтены, выделенные из смол пиролиза, в зависимости от жесткости процесса имели еще меньшую молекулярную массу .

высоких температурах молекулы асфальтенов уменьшаются, а сами они теряют свою гибкость, подвижность и рыхлость, их растворимость ухудшается; они приобретают компактность и жесткость трехмерных структур. Этими химическими превращениями объясняется то, что вторичные асфальтены, выделенные из окисленных битумов, характеризуются большими хрупкостью и отношением С : Н, меньшими молекулярным весом и растворимостью, чем асфальтены, содержащиеся в сырье.

Структура битумов первого типа представляет собой пространственную коагуля-ционную сетку-каркас из асфальтенов, соединенных в местах контакта через тонкие прослойки дисперсионной среды . Вследствие того что асфальтены, содержащиеся в нефти или полученные в результате прямой перегонки или окисления, представляют собой сложные циклические системы с разветвленными боковыми цепями, они иммобилизуют большое количество ароматических углеводородов и смол, набухая в них. Поэтому коагуляционная сетка составлена из хоатичес-ки расположенных набухших асфальтенов, в ячейках которой находятся бедные арома-тикой и смолами углеводороды .

В остаточных нефтяных фракциях обычно концентрируются высококипящие гетероатомные и металлорганические соединения, а также смолы и асфальтены. Содержание серы в мазуте почти в 2 раза превышает ее содержание в исходной нефти.

асфальтены Содержание в гидро-генизате, % 69 66 Углеводороды Содержание в гидро- 3,80 6,40

Основную массу тяжелых остатков нефтепереработки составляют гудроны атмосферно-вакуумной и вакуумной перегонок. Эти гудроны, а также смолисто-асфальтеновый осадок, получаемый при пропановой деасфальтизации вакуумных гудронов в производстве остаточных смазочных масел, характеризуются относительно высоким содержанием высокомолекулярных углеводородов, преимущественно полициклических с высокой степенью конденсации бензольных и нафтеновых колец. Для этих остатков величина отношения смолы/асфальтены почти такая же, как и для сырых нефтей, из которых они получаются. Молекулярные веса смол и асфальтенов несколько ниже, чем в соответствующих компонентах сырых нефтей, а величина отношения С/Н, наоборот, выше. В остатках, полученных в процессе термического крекинга мазута, соотношение компонентов, их состав и свойства резко изменяются по сравнению с гудронамк: снижается содержание углеводородов и резко снижается величина отношения смолы/асфальтены; содержание асфальтенов выше. Резко снижаются молекулярные веса асфальтенов, а величина отношения С/Н становится выше.

Для характеристики химического состава тяжелых нефтяных остатков применяются следующие критерии: отношение С/Н, компонентный состав , содержание серы, золы, а также металлов . По этим показателям и контролируется их качество.

На практике наибольшее распространение в качестве растворителей-доноров водорода получили не индивидуальные вещества, а дистиллятные фракции продуктов ожижения угля с высоким содержанием конденсированных ароматических соединений. Вредными примесями в растворителях являются полярные соединения, например фенолы, а также асфальтены, содержание которых не должно превышать 10—15%. Для поддержания донорных свойств циркулирующий растворитель подвергается гидрированию. С помощью растворителя обычно удается «передать» углю не более 1,5% водорода. Повышение глубины превращения органической массы угля достигается введением газообразного молекулярного водорода непосредственно в реактор.

асфальтены Содержание металлов, % мае. х I04 1,9

По элементарному химическому составу асфальтены близки к нефтяным смолам и отличаются от последних несколько меньшим содержанием водорода, следовательно более высоким отношением С : II и более высоким суммарным содержанием гетероатомов . Различие и сходство химического состава нефтяных смол и асфальтенов, а также более высокий молекулярный вес асфальтенов по сравнению со смолами делают весьма вероятным предположение, что асфальтены являются продуктами конденсации смол. Полное представление об элементарном составе асфальтенов, выделенных из различных нефтей, дают данные, приведенные в табл. 95 для нефтей зарубежных месторождений и в табл. 96 для нефтей советских месторождений по результатам наших исследований.

Асфальтены Содержание асфальтенов Элементарный состав, % Отношение С : Н

Изменяется и групповой состав. Установлено, что при толщине слоя 1 мм почти в 1,5—2 раза уменьшается содержание моно- и бициклических ароматических соединений и повышается содержание полициклических ароматических соединений и асфальтенов в битуме. Количество парафино-нафтеновых соединений, наиболее стойких к окислению, не изменяется. Вероятно, вследствие почти одинаковой скорости превращения масел в смолы и смол в асфальтены содержание смол практически сохраняется постоянным.

смолы и асфальтены. Содержание гетеросоединений в ОПВН достаточно

Изменяется и групповой состав. Установлено, что при толщине слоя 1 мм почти в 1,5—2 раза уменьшается содержание моно- и бициклических ароматических соединений и повышается содержание полициклических ароматических соединений и асфальтенов в битуме. Количество парафино-нафтеновых соединений, наиболее стойких к окислению, не изменяется. Вероятно, вследствие почти одинаковой скорости превращения масел в смолы и смол в асфальтены содержание смол практически сохраняется постоянным.