Главная -> Словарь

Асфальтенов достигает

ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СМОЛ И АСФАЛЬТЕНОВ

асфальтенов по молекулярным весам и по степени полярности с помощью ряда растворителей различной полярности и низших парафинов различного молекулярного веса . Для фракционирования асфальтенов был применен и метод гель-проникающей хроматографии . Исследование методом ИК-спектроскопии характера зависимости химического строения и свойств асфальтенов от молекулярного веса показало ряд постоянных закономерностей. Выше уже отмечалось, что асфальтены характеризуются более высокой ароматичностью и конденсированностью полициклических структур, чем смолы. Эта тенденция наблюдается и при переходе от более низкомолекулярных фракций асфальтенов к более высокомолекулярным, хотя в данном случае зависимость, в количественном отношении, менее резкая. С повышением молекулярного веса асфальтенов число алифатических цепочек в молекуле, содержащих более трех атомов углерода, почти не меняется. Содержание полярных кислородных групп в асфальтенах снижается с повышением их молекулярного веса. Наиболее заметно рассмотренные выше закономерности в изменении химического состава и строения асфальтенов проявляются при высокотемпературной обработке как первичных асфальтенов, так и вторичных асфальтенов, содержащихся в продуктах переработки нефти. В ряду первичные асфальтены-••вторичные асфальтены -• карбены -»- карбоиды -»• кокс идет четко выраженный процесс карбонизации: повышается содержание углерода, а содержание водорода, серы, кислорода и азота снижается. Процесс этот сопровождается уменьшением массы и объема молекул, уплотнением и упорядочением трехмерной структуры в направлении образования столбчатой графитоподобной упаковки поли-конденсированных гексагональных карбоциклических пластин, с превращением в результате в кристаллический углерод.

На стадии кокса в сильнокарбонизованном веществе еще содержится 1—2% водорода и могут еще присутствовать в небольшом количестве углеводородные цепочки, а может быть даже кольца, весьма прочно связанные с углеродным ядром . Содержащиеся в нефтях в ничтожно малых количествах металлы, прежде всего ванадий и никель, практически полностью концентрирующиеся в смолисто-асфальтеновой части, в высокотемпературных процессах карбонизации нефтепродуктов, как эстафета, передаются от исходного продукта до конечного продукта этого ряда карбонизации — кокса.

Вопрос о положении атомов металлов в структуре молекул смол и асфальтенов и о характере их связей имеет не только большое научное значение, но и большую практическую актуальность в процессах нефтепереработки. Какими путями решать практически важную задачу деметаллизации нефти и на какой стадии ее переработки,— это едва ли не самый трудный вопрос в решении важ-

» асфальтенов . . • . » асфальтенов + смол . Парафин: Содержание ......... » » • 1,7 10,2 40

» асфальтенов .... » асфальтенов-(-смол . Парафин: содержание ......:.,• » » вес. % 3,5 14,3 4,1

» асфальтенов

» асфальтенов+

Содержание серы » азота . » асфальтенов » асфальтенов + смол . . Смолы сернокислотные ...

» асфальтенов ..... » асфальтенов+смол . » » » 3,4 18,2 Не обнаружен

» асфальтенов .

В парафино-нафтено-ароматических нефтях содержатся при — мерно в равных количествах углеводороды всех трех классов, твердых парафинов не более 1,5 %. Количество смол и асфальтенов достигает до 10 %.

ассоциаты - надмолекулярные структуры. На степень их ассоциации сильно влияет среда. Так, при низких концентрациях в бензоле и нафталине асфальтены находятся в молекулярном состоянии. При более высоких концентрациях в растворе формируются ассоциаты, состоящие из множества молекул. Именно способностью к ассоциатообразованию обусловливается разнобой на 1 - 2 порядка в результатах определения молекулярной массы асфальтенов различными методами, а также степень агрегатив-ной устойчивости ТНО в зависимости от концентрации асфальтенов и растворяющей способности дисперсионной среды. Строение и свойства асфальтенов существенно зависят от происхождения нефтяного остатка. Так, асфальтены из остатков деструктивного происхождения характеризуются по сравнению с нативными "рыхлыми" асфальтенами меньшей молекулярной массой, преимущественной конденсирован-ностью в плоскости, меньшими количеством и длиной алифатических структур и в связи с этим большей компактностью. Поэтому из таких остатков образуются коксы с более упорядоченной структурой. Соотношение смолы: асфальтены: ТНО колеблется в широких пределах -от 7:9:1 в остатках прямой перегонки до 1:7:1 в окисленных остат-;ках. В волокнообразующих пеках содержание асфальтенов достигает 80% и более.

Осаждение асфальтенов достигает максимума при температуре обработки 405—415°, после чего начинает снижаться. Соответственно изменяются выходы деасфальтизата и средних фракций.

В парафино-нафтено-ароматических нефтях содержатся примерно в равных количествах углеводороды всех трех классов, твердых парафинов не более 1,5%. Количество смол и асфальтенов достигает 10%.

В парафино-нафтено-ароматнческих нефтях углеводороды всех трех классов содержатся примерно в равных количествах, твердых парафинов мало , а количество смол и асфальтенов достигает 10%. Нафтено-ароматические нефти характеризуются преимущественным содержанием циклоалканов и аренов, в особенности в тяжелых фракциях. Алканы имеются только в легких фракциях, причем в небольшом количестве. Содержание твердого парафина в нефти не превышает 0,3 %, а смол и асфальтенов— 15—20 %. Ароматические нефти характеризуются высокой плот-

родов. Нафтеновые нефти содержат ~ 60 % и более нафтеновых углеводородов, а также небольшое количество смол и асфальтенов. Пара-фино-нафтено-ароматические нефти характеризуются примерно одинаковым содержанием названных углеводородов и значительным содержанием смол и асфальтенов. Для нафтено-ароматичес-ких нефтей характерно преобладание нафтеновых и ароматических углеводородов. Содержание смолы и асфальтенов достигает 15—20 %.

В парафино-нафтено-ароматических нефтях содержатся примерно в равных количествах углеводороды всех трех классов, твердых парафинов не более 1,5 %. Количество смол и асфальтенов достигает 10 %.

При крекинге нейтральных смол и асфальтенов получаются газы, жидкие продукты и большое количество кокса. Выход кокса при крекинге асфальтенов достигает 60 вес.%, а при крекинге нейтральных смол — от 7 до 20 вес.% .

Так,'число фрагментов в молекулах ароматических масляных фракций и СБС составляет около I, для фракции БС не превышает 2 и для асфальтенов достигает 4-5. При атом количество

Асфальтены — это коллоидальные вещества, которые благодаря пептизации смолами и другими растворимыми полициклическими ароматическими углеводородами находятся в нефтяных продуктах в виде коллоидальных растворов. Они являются лио-фобными по отношению к парафиновым углеводородам и таким растворителям, как петролейный эфир, и коагулируют в присутствии этих растворителей . Молекулярный вес асфальтенов достигает многих тысяч. Асфальтены образуются при окислении нейтральных смол при умеренных температурах. Содержание асфальтенов в тяжелых нефтях и остатках колеблется от следов до 10% и более в тяжелых асфальтовых остаточных продуктах. Асфальтены нелетучи и отсутствуют в свежеперегнанных дестиллатах. Существует тесная связь между нейтральными смолами и асфальтенами, имеющими такую же полициклическую структуру.

При крекинге нейтральных смол и асфальтенов получаются газы, жидкие продукты и большое количество кокса. Выход кокса из асфальтенов достигает 60% по весу и из нейтральных смол от 7 до 20% в зависимости от молекулярного веса смол. Высокомолекулярные смолы дают большие выходы кокса. Газообразные и жидкие продукты крекинга нейтральных смол и асфальтенов не изучены. Крекинг этих соединений может представлять интерес, так как это источник кислородных и сернистых соединений, находя-