Главная -> Словарь

Исследования химического

Групповой состав норийской нефти скв. № 11 и 12 исследован Л. Д. Меликадзе и М. И. Чилашвили . В настоящей работе метод дегидрогенизационного катализа был с успехом применен для углубленного исследования химической природы бензино-лигроиновых фракций норийской нефти из скв. № 19.

Для количественного определения пяти- и шестичленных цикланов применялся метод избирательного дегидрогениза-ционного катализа Н. Д. Зелинского . Этот метод широко использовался и используется многими авторами для исследования химической природы нефтей .

Сера считается важнейшим из гётероэлементов нефти из-за ее большой распространенности и широкого круга эффектов, вызываемых наличием сернистых соединений в сырых нефтях и нефтепродуктах. Углубленные исследования химической природы нефтяных СС имеют особое значение для решения многих практических задач и фундаментальных проблем образования и превращения нефтей в недрах.

Для исследования химической структуры угля необходимо перевести его в растворимое состояние. Это превращение должно происходить в мягких условиях, чтобы минимально изменять исходную структуру. В настоящее время для повышения растворимости угля в обычных растворителях используют гидрирование при 350—400 °С, но в этих условиях уже начинается крекинг.

Наиболее надежным методом исследования химической стабильности является проверка защитных свойств смазки после термического воздействия на тонкую пленку смазки в контакте с поверхностью того металла, для предохранения которого она должна применяться.

В главе 3 представлены результаты исследования химической стабильности альтернативных топлив, стойкость неметаллических и коррозия конструкционных материалов при их воздействии. Предложен ряд новых присадок, снижающих коррозионную агрессивность бензино-метанольных смесей и способствующих длительному их хранению.

В составе газоконденсатных бензинов не содержатся непредельные углеводороды и смолисто-асфальтеновые вещества. Поэтому бензиновые фракции газоконденсатов обладают высокой химической стабильностью при хранении. Однако кислороде одсржащие соединения в их составе спссобствуют ухудшению их физико-химических свойств. Кроме того, при хранении и ь процессе эксплуатации топливо соприкасается с различными металлами, многие из которых оказывают каталитическое влияние на окисляемость топлив. Металлы переменной валентности являются особо сильными катализаторами окисления топлив . Наибольшим каталитическим эффектом обладает медь и ее сплавы; значительное действие оказывает и сталь. При постоянном контакте с медной и стальной поверхностью наблюдается резкое увеличение кислотности и фактических смол, приводящее топливо в негодное для использования состояние. Самые худшие результаты получены при введении в состав топлива нафтсната меди. На рис 3.1 представлены результаты исследования химической стабильности топливной композиции № 10 при длительном хранении. Введение в состав топлива антиокислительной присадки - ионола в количестве 0,01% обеспечивает устойчивость топлива против окисления в течение 2 месяцев; в дальнейшем увеличивается смолообразование и кислотность топлива, что требует дополнительного введения в его состав антиокислителя. Более эффективным средством подавления каталитического воздействия металлов на окисляемость топлив является введение в их состав наряду и антиокислителем специальной присадки - деактиватора металлов. Наиболее эффективные деактиваторы найдены среди салициденов, представляющих собой продукты конденсации салицилового альдегида с аминами или аминофенолами. Предложенный в зарубежной практике наиболее эффективный деактиватор - N. N1 - дисалицилиденэтилендиамин

В последние годы в США были проведены широкие исследования химической стабильности озона. В ряде трудов, появившихся в иностранной печати, отмечалось, что якобы удалось найти .причину нестойкости жидкого озона. При чипа эта заключается в катализирующем воздействии на процесс разложения незначительных примесей органического .\я-гилера. присутствующих в озоне. В одной американской работе был даже описан способ получения стабильного озона. Кислород, служащий исходным сырьем для получения озона, предлагалось считать от органических примесей пропусканием его при температуре 720° С над окисью меди, которая пр'И этих условиях полностью окисляет до углекислоты все содержащиеся в кислороде органические примеси. Однако, как показали последующие опыты, даже такой озон взрывался от самого незначительного импульса. Таким образом, в литературе пока еще нет указаний о применении в качестве окислителя жидкого 100% очоиа. Зато озон, как составная часть сложных окислителей, представляет определенный интерес.

лов И. Г. Радиоиндикаторный метод исследования химической ак-

В настоящей работе представлены результаты исследования химической стабильности топлив типа Т при длительном их хранении. Исследовались топлива с добавкой и без добавки антиокислителя.

Определение состава поверхности Ni—S-катализаторов посредством электронной Оже-спектроскопии показало, например, наличие взаимосвязи между составом и гидрогенизационной активностью . Вероятно, этот тип связи имеет значение для каталитических систем, подверженных воздействию сероводорода, например таких, с которыми приходится сталкиваться при переработке угля СРК. Информация о взаимосвязи активности с составом поверхности вместе с термодинамическими данными о системе может представлять ценность при разработке оптимальных катализаторов. Ультрафиолетовая фотоэлектронная и рентгеновская спектроскопия были уже использованы для исследования химической и электронной структуры элементов в катализаторе при изучении ряда соединений, включающих оксиды и сульфиды молибдена и кобальта . Применение этих методов позволяет лучше понять свойства поверхности веществ , представляющих интерес для катализа. Для использования в условиях протекающей реакции представляет большой интерес метод рентгеновской спектроскопии тонких структур края поглощения , который может, в принципе, служить руководством по управлению работой катализатора даже в таких сложных процессах, как процессы переработки нефти и угля.

Результаты исследования химического состава нефтей по скважинам представляют интерес не только для химиков, но и для геологов, работающих в области геологии нефти. Так, например, если геолог предполагает, что те или иные скважины питаются одним и тем же нефтяным источником, то химик, исследуя химический состав нефтей по скважинам, может решить, насколько правильно такое предположение.

что даже циклопентан, размыкающийся легче всех остальных пятичленных цикланов, остается нетронутым. Так как платиновые катализаторы, примененные для исследования химического состава грузинских бензинов, находились в работе длительное время, то нужно полагать, что в условиях наших опытов гидрогенолиз циклопентановых и дегидроцик-лизация парафиновых углеводородов были сведены к минимуму.

В результате проведенного исследования показано, что диизобутил, н-октан и 2-метилгексан не претерпевают никакого изменения при пропускании их над палладированным углем при 300—305° в слабом токе водорода. Расщепление этилциклопентана на палладированном угле идет значительно меньше, чем на платинированном угле, и поэтому высказано предположение, что для исследования химического состава бензина путем дегидрогенизации гексагидроаромати-ческпх углеводородов преимуществом обладает палладий, так как он в меньшей степени вызывает побочные реакции.

Б. А. Казанский и Т. Ф. Буланова исследовали поведение смеси циклогексана и циклопентана в условиях дегидрогенизационного катализа над платинированным углем при 300—310°. Оказалось, что в начале реакции имеет место гидрогенолиз циклопентана , но катализатор быстро теряет активность по отношению к гидрогенолизу циклопентана, сохраняя прежнюю активность по отношению к дегидрогенизации циклогексана. Таким образом платиновый катализатор, находящийся в соприкосновении с углеводородной смесью, содержащей циклопснтан, настолько теряет активность по отношению к гидрогенолизу пиклопентановых углеводородов, что даже циклопентан, размыкающийся легче всех остальных пятичленных цикланов, остается в дальнейшем нетронутым. Так как платиновый катализатор, применяемый нами для исследования химического состава нориискои нефти, находился в работе длительное время, то нужно полагать, что в условиях наших опытов гидрогенолиз циклопентановых и дегидроцик-лизация парафиновых углеводородов были сведены к минимуму.

Зелинским и Казанским , что метод дегидрогениза-ционного катализа может с успехом применяться для исследования химического состава керосиновой фракции нефти.

Для подтверждения возможности органического синтеза нефти были проведены прямые лабораторные экспериментальные исследования . Так, еще в 1888г. немецкий химик К. Энглер впервые в мире произвел перегонку рыбьего жира при давлении 1 МПа и температуре 42 °С и получил 61 % масс, масла плотностью 0,8105, состоящего на 90 % из углеводородов, преимущественно парафиновых от Сь и выше. В тот же период им были получены углеводороды из растительных масел: репейного, оливкового и др. В 1919 г. акад. Н.Ф. Зелинский произвел перегонку сапропелита оз. Балхаш и получил 63,2 % смолы, 16 % кокса и 20,8 % газа. Газ состоял из метана, окиси углерода, водорода и сероводорода. После вторичной перегонки смолы были получены бензин, керосин и тяжелые масла, в состав которых входили парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды. В 1921 г. японский ученый Кобаяси получил искуственную нефть при перегонке рыбьего жира без давления, но в присутствии катализатора — гидросиликата алюминия. Подобные опыты были проведены затем и другими исследователями. Было установлено, что природные алюмосиликаты — глины-являются катализатором в химических реакциях нефте — образования. Акад. А.Д. Архангельский глинистые породы назвал нефтепроизводящими, или нефтематеринскими. Подтверждающие органическую концепцию нефтесинтеза результаты дали также исследования самих осадочных пород различного геологического возраста на присутствие углеводородов. Органические вещества в пределах 0,2 — 0,9 % от массы осадочных пород были обнаружены во всех оседочных образованиях — от докембрия до современных осадков, причем глины оказались в среднем в 2 — 4 раза богаче органическим веществом, чем пески и карбонаты. Более богатыми органикой оказались глинистые породы нефтегазоносных провинций. Так, глины девонских отложений Волго —Урала и юрских отложений Западной Сибири содержали до 10— 15 % органического вещества. Исследования химического состава органических веществ осадочных пород, определяемого по степени растворимости в различных растворителях, показали, что они состоят из битумоидов , гуминовых кислот и на 70 —80 % из нераство —

В настоящее время для выделения и исследования химического состава смол применяются хроматографические методы анализа.

Современные процессы переработки нефти основываются на исследовании углеводородного состава нефти и нефтепродуктов. В настоящее время наиболее надежным методом исследования химического состава является изучение колебательных спектров молекул. Основные принципы этого метода известны уже давно. Еще в 1800 г. Гершелем было открыто излучение, лежащее за длинноволновым пределом человеческого зрения. Ранние исследования были весьма ограничены вследствие применения приборов с различной дисперсией и различных способов регистрации излучения в инфракрасной области. Однако уже в первых работах было замечено, чтс прозрачность так называемых бесцветных веществ зависит от частоты излучения. Иными словами, если бы глаз был чувствителен к энергии, излучаемой в инфракрасной области спектра, то эти вещества обладали бы цветом.

Газойль Мид-Континента, плотностью 0,845—0,865, полученный первичной перегонкой, является хорошим видом сырья, однако, поскольку этот продукт используют для других более важных целей, то применение находят более тяжелые и дешевые нефтепродукты . В критических случаях, впрочем, используют и дорогие дистилляты. Оценка нефтепродуктов как сырья для производства газа очень важна. Существуют два способа такой оценки. Можно проводить для этой цели исследования химического состава, можно воспроизводить в лаборатории производственный процесс . Аналитические исследования показали, что в сырье желательно иметь больше парафинов и олефинов, чем нафтенов и ароматики, так как первые дают больший выход газа и меньший — смолы.

на опытных установках различного масштаба. Это сильно затягивает и удорожает внедрение процесса. Сосредоточение основного объема исследований на лабораторной стадии позволяет уже на этой стадии применять методы математического моделирования. Одной из главных задач экспериментального исследования химического процесса с целью количественного анализа является определение кинетических величин: скорости реакции ц;, пред-экспоненциального множителя k0, энергии активации Е, порядка реакции г или вида кинетического уравнения:

Рис. 22 Схема детализированного исследования химического состава