Главная -> Словарь

Химическую активность

3. Процессы очистки газов от «нежелательных»'соединений растворителями, представляющими собой смесь водного алкано-ламинового раствора с органическими растворителями — сульфо-ланом, метанолом и др. Они основаны на физической абсорбции «нежелательных» соединений органическими растворителями и химическом взаимодействии с алканоламинами, являющимися активной реакционной частью абсорбента. Эти процессы сочетают в себе многие достоинства химической и физической абсорбции. Их можно использовать для тонкой комплексной очистки газов от сероводорода, СО2, RSH, COS и CS2.

при химическом взаимодействии двух молекул, находящихся в возбужденном состоянии. В этом случае между молекулами становится возможной необратимая реакция

Кроме определения массы, гранулометрического и химического состава твердых загрязнений, содержащихся в нефтяных маслах, очень важно определить содержание в них воды. В лабораторных условиях для этой цели применяют главным образом методы, основанные на испарении содержащейся в масле воды и последующей ее конденсации, а также на химическом взаимодействии воды с некоторыми веществами.

Наличие воды приводит к усилению коррозионного воздействия масел на металлы, в том числе и на цветные ; это объясняется повышением активности низкомолекулярных кислот, содержащихся в масле, в присутствии влаги. В присутствии воды значительно активнее протекают процессы окисления углеводородов, что ускоряет забивание маслоочистительных устройств образующимися при этом продуктами. В результате окислительных процессов вследствие образования органических кислот при химическом взаимодействии углеводородов масла с водой повышается его кислотность.

Противозадирные присадки способствуют образованию пленок, повышающих критическую нагрузку, снижающих интенсивный износ и в значительной степени предотвращающих заедание при сверхвысоких нагрузках. Действие противозадирных присадок заключается в химическом взаимодействии продуктов их разложения с металлом при высоких температурах трения. В результате образуются соединения с металлом, имеющие меньшее сопротивление срезу и более низкую температуру плавления, чем чистые металлы, вследствие чего предотвращается заедание и схватывание соприкасающихся поверхностей. В большинстве отечественных и зарубежных противозадирных присадок в основном содержатся сера, фосфор и галогены, наиболее часто хлор. Известны также присадки, содержащие свинец, сурьму и молибден . Присадки, содержащие только один активный элемент, применяются очень редко вследствие их малой эффективности. Наиболее сильные противозадирные присадки, используемые в трансмиссионных маслах, содержат серу и фосфор, хлор и фосфор, серу и хлор или все три элемента одновременно. В Приложении 5 приведена характеристика отечественных противоизносных и противозадирных присадок.

Процессы химической абсорбции основаны на химическом взаимодействии сероводорода и диоксида углерода с активной частью абсорбента.

Химическая адсорбция основана на химическом взаимодействии извлекаемого компонента с твердым поглотителем. В качестве адсорбентов в процессах химической адсорбции используют в основном оксиды железа, цинка, меди.

Аппараты колонного типа являются основными узлами систем разделения жидких и газообразных продуктов в нефтехимической промышленности. Способ разделения смеси определяется ее характером. В зависимости от этого выбираются принципы разделения и конструкции внутренних элементов разделительных аппаратов . По принципу разделения колонны можно классифицировать на ректификационные, экстракционные, выпарные, сорбционные и прочие разделительные колонны . Последние могут работать, сочетая одновременно несколько способов разделения, в том числе основанных не только на физическом, но и химическом взаимодействии компонентов смеси, как, например, в процессах клатрации, экстрактивной и азеотропной ректификации и др.

К первой группе относят способы, основанные на химическом взаимодействии различных реактивов с ароматическими углеводородами исследуемого нефтепродукта. О количестве ароматических углеводородов судят либо по количеству образовавшихся продуктов реакции, либо по уменьшению объема бензина. Сюда относят способы нитрования, сульфирования и т. п.

В зарубежной научно-технической литературе описаны различные исследовательские методы, причем многие из них относятся к определению антиокислителей не в топливах, а в каких-либо других нефтепродуктах. Антиокислители вводят в топлива в очень небольших количествах . Все они, как правило, хорошо растворимы в топливах , значительно отличаются от углеводородов по химической активности и содержат различные функциональные группы. Методы определения этих присадок в топливе основаны на их химическом взаимодействии с определенными реагентами непосредственно в самом топливе или после предварительного выделения

Нафтенаты металлов могут, как полагают, образовывать при сгорании соединения, предохраняющие поверхность сгорания от воздействия окислов серы . Нейтрализующее действие аминных присадок также основано на химическом взаимодействии продуктов их распада с окислами серы с образованием агрессивных летучих соединений. При этом аммиак, образующийся из аминов и аммонийных солей в условиях работы двигателя, способствует снижению коррозии в результате как непосредственного нейтрализующего действия, так и замедления перехода двуокиси серы в более агрессивную трехокись. Противокоррозионное действие проявляют и некоторые фосфорные присадки к этилированным бензинам ; оно объясняется образованием легкоплавких фосфорных соединений, уносимых с выпускными газами и тем снижающих количество нагара и коррозию.

Соединения кислотного характера были обнаружены в нефти еще в середине прошлого века. Одна из причин их обнаружения и исследования заключалась в том, что по сравнению с углеводородами керосиновых фракций нафтеновые кислоты имеют гораздо большую химическую активность. Осветительный керосин с большим количеством органических кислот был плохим по качеству, поэтому его подвергали щелочной очистке. Максимальное количество нафтеновых кислот содержалось в бакинских нефтях, и в этих нефтях впервые в 1874 г. Эйхлеру удалось обнаружить и исследовать кислородные соединения кислотного характера. Он выделил из сураханской нефти 12 кислот и первоначально присвоил им формулу CnIl27Pa. Однако дальнейшими исследованиями было установлено, что низкомолекулярным кислотам отвечает формула Сп112и—2*3 з. Эти кислоты получили название нафтеновых кислот .

где Nn— число КСР, адсорбированных единицей поверхности; ?n=Q—энергия активации перегруппировки КСР С заменой лиганда; Q — энергия связи, разрываемой при образовании свободного радикала; р — плотность неспаренного электрона на атоме со свободной валентностью в КСР; ?т — энергия активации термического разложения КСР; Лп и Лт — константы. Чем больше различаются члены неравенства , тем выше эффективность ингибирующего действия КСР в составе данной присадки. Если количество КСР в объеме масла достаточно велико и степень заполнения поверхности адсорбированными КСР близка к единице, то дальнейшее повышение эффективности ингибирующего действия КСР может достигаться путем увеличения параметра р, характеризующего химическую активность КСР.

где а — исходное число молекул присадки на поверхности при времени т = 0; z' — число активных центров поверхности, покрытых за время т адсорбированными молекулами; ка, к\ и кх — коэффициенты; 1/л — показатель адсорбции. Первое слагаемое этого двучленного уравнения по математической интерпретации и физической сущности близко к известному уравнению адсорбции Фрейндлиха. Второе слагаемое характеризует химическую активность адсорбата в граничном слое. Анализ уравнения позволяет заключить, что адсорбция должна способствовать снижению износа не всегда , а лишь в тех случаях, если она не сопровождается интенсивной последующей химической -реакцией. Эмпирический подход позволяет связать зависимость износа от концентрации присадки в виде выражения :

Введение присадок в масло существенно изменяет время до появления питтинга . При этом особо выделяют два показателя — способность присадок создавать на поверхности металла достаточно прочный адсорбционный слой и химическую активность присадок в граничном слое, определяющую образование химически модифицированной структуры. Последняя, в частности, истираясь и вновь восстанавливаясь, повышает стойкость поверхностей к питтингу за счет снижения касательных напряжений в поверхностных слоях. Например, добавление к смазочной среде химически активной присадки хлорэф-40 повышает противопиттинговые свойства в 2,5—3 раза.

Химическую активность присадок нельзя рассматривать в

Реакционная способность присадок связана с их термической стабильностью. Следует отметить, что термическая стабильность сама по себе является весьма важным физико-химическим показателем, характеризующим соединение. С другой стороны, термическая стабильность зависит от строения и состава соединения, а следовательно, определяет его химическую активность .

Минеральные вещества, содержащиеся в коксах, мало изменяются до температуры 1000° С. Отмечают главным образом обезвоживание алюмосиликатов, диссоциацию карбоната кальция и начало восстановления окислов и сернистых соединений железа. Но в диапазоне 1000—1500° С металлургический кокс с содержанием 10% золы теряет почти 8% своей массы, главным образом в форме окиси углерода, вследствие восстановления окислов железа, кремния и части извести и глинозема. Соответственно его теплотворная способность увеличивается почти на 400 кал/кг. Не удивительно, что эти все реакции возникают при температуре около 1500° С. Это объясняется образованием жидкой фазы, состоящей из смеси металлов, сернистых соединений и карбидов, где разбавление металлов уменьшает ее химическую активность и, таким образом, смещает равновесие .

А нельзя ли совместить высокую прочность и высокую удельную поверхность алюмооксидного катализатора и высокую химическую активность и стойкость к сульфатации титанрксидного катализатора?

Исследованиями 3. И. Сюняева, С. А. Ахметова и А. А. Хайбуллина \_9, 54, 55))) показано, что наибольшее влияние на химическую активность коксов оказывает степень ароматичности сырья коксования: при меньшей ароматичности сырья кокс обладает большей активностью. Кокс с меньшей реакционной способное- v тью целесообразно получать из крекинг-остатка дис-тиллятного сырья.

Используя большую химическую активность ароматической части молекулы, Лазар Эделяну еще в 1910 г. разработал метод выделе-• ния ароматических углеводородов из керосиновых фракций путем экстракции этих углеводородов жидким сернистым ангидридом. Высокая избирательность растворителя по отношению к ароматическим углеводородам и легкость отделения его от экстракта испарением обусловили широкое внедрение метода в нефтезаводскую практику. Сейчас, когда ароматические углеводороды нефти, в том числе и высокомолекулярные, начинают широко использоваться как химическое сырье, метод Эделяну может сыграть положительную роль. Успешно можно использовать его в исследовательских работах.

Методом электронно-парамагнитного резонанса было установлено , что в молекулах асфальто-смолистых веществ имеются неспаренные электроны, которые появились в результате деструктивных процессов. В конденсированных ароматических структурах неспаренный электрон может быть делокализован по всем связям молекулы асфальто-смолистых веществ, что снижает химическую активность таких структур. Системы, подобные ас-фальто-смолистым веществам , могут быть мало активными не только в присутствии гетероатомов, но и в их отсутствие.