Главная -> Словарь

Исследовании нефтепродуктов

В последнее десятилетие в литературе особо широко обсуждаются механизмы реакций гидрогенолиза цикло-алканов, скелетной изомеризации алканов и циклоалка-нов, дегидроциклизации с образованием циклопентанов и аренов в присутствии металлических катализаторов. Отличительной особенностью современного подхода к механизмам обсуждаемых реакций является тенденция рассматривать их с общих позиций, в основе которых лежит рассмотрение переходных состояний, близких по строению или даже одинаковых сразу для нескольких реакций. Такие возможности возникают, когда условия благоприятствуют параллельному протеканию нескольких реакций, что для каталитических превращений углеводородов наблюдается довольно часто. Действительно, как показано ниже, результаты, полученные при исследовании механизма гидрогенолиза циклопентанов,, непосредственно связаны с закономерностями протека-ни'я ряда других реакций, в первую очередь реакций Сз-дегидроциклизации и скелетной изомеризации алканов.

При исследовании механизма раскрытия пятичлен-ного кольца на различных образцах Р1/А12О3 обнаружено прямое размыкание метилциклопентана на кислой А12О3. Полагают, что реакция идет путем промежуточного образования протонированной циклической структуры.

При экспериментальном исследовании механизма самовоспламенения и образования начальных очагов пламени в топливо-воздушной смеси в бомбах и одноцилиндровых установках, воспроизводящих условия рабочего процесса дизеля, перед появлением горячего пламени было обнаружено слабое свечение, сопровождающееся небольшим увеличением давления '.Было также установлено , что в период, предшествующий холодному свечению, происходит накопление органических перокси-дов и альдегидов.

При исследовании механизма реакции электрофильного замещения шведский химик Меландер применил изотопный метод. Оказалось, что соединения, меченные дейтерием и тритием, замещаются с такой же скоростью, как и водородсодержащие аналоги, т. е. заметного изотопного кинетического эффекта для большинства реакций не наблюдается. Учитывая, что энергия разрыва связей углерод — дейтерий и углерод — тритий выше, чем энергия связи С — Н, можно заключить, что последняя стадия реакций электрофильного замещения • — отрыв протона — не должна быть лимитирующей. Следовательно, относительно медленной, лимитирующей, стадией является образование промежуточных соединений. Известно, что образование я-комплексоь — быстрый процесс, значит, наиболее медленная стадия — изомеризация л-комплекса в о-комплекс. Это подтверждается, например, наличием корреляции между скоростями реакции галогенирования гомологов бензола и устойчивостью а-комплексов, в то время как подобная корреляция с устойчивостью я-комплексов отсутствует.

При исследовании механизма реакции электрофильного замещения применялся изотопный метод . Оказалось, что соединения, меченные дейтерием и тритием, замещаются с такой же скоростью, как и водородсодержащие аналоги, т. е. заметного изотопного кинетического эффекта для большинства реакций не наблюдается. Учитывая, что энергия разрыва связей углерод — дейтерий и углерод — третий выше,_ чем энергия связи С — Н, можно заключить, что последняя стадия реакций электрофильного замещения — отрыв протона — не должна быть лимитирующей. Поскольку образование л-комплексов — быстрый процесс, то в качестве лимитирующей стадии остается изомеризация я-комплекса в а-комплекс.

Весьма важно установить влияние состава и структуры нефтяных сульфидов на их флотационные свойства. При исследовании механизма взаимодействия циклических сульфидов с поверхностью минералов могут быть получены интересные сведения, существенные для теории флотации. Кроме того, сульфиды можно рассматривать как исходное сырье для синтеза разнообразных флотореагентов путем введения различных функциональных групп в молекулу сульфидов.

Это обстоятельство -создает значительные удобства при исследовании механизма превращений, протекающих с участием карбоний-ионов. Если асимметричный углерод превращается в карбоний-ион, то вследствие плоскостного строения иона асимметричность утрачивается. Следовательно, рацемизация оптически активного углеводорода при реакциях, протекающих по механизму карбоний-иона, указывает на то, что асимметричный углерод в какой-то момент во время реакции имел положительный заряд. Кроме того, ценные сведения относительно механизма реакции часто удается получить на основании кинетики рацемизации.

Трудности в исследовании механизма прекращения горения состоят в том, что огнегасительное средство, попадая в очаг горения, вызывает протекание одновременно '.многих процессов, ведущих к снижению скорости реакции и прекращению горения. При тушении пламени древесины компактными струями воды оенов-ньгм процессом, ведущим к прекращению горения, является охлаждение, а при тушении распыленными струями — процесс разбав-

Гидрирующая активность Na-морденита была обнаружена при исследовании механизма действия его Н-формы в изомеризации насыщенных углеводородов . Дело в том, что для протекания на этом катализаторе реакции изомеризации насыщенных углеводородов, например н-пентана в изопентан или циклогексана в метилциклопентан, не требуется присутствия в его составе металлов VIII группы . Введение же в Н-фор-му морденита 0,5%Pd' или 5% Ni практически не изменяет активности катализатора в изомеризации углеводородов. Так, выход изопентана остается на уровне 40-50%.

При исследовании механизма коксования тяжелых остатков

4) при исследовании механизма образования центров кристаллизации графита в чугунах на молекулярном уровне в рамках термодинамической модели квазиравновесных систем было определено , что ими должны быть полиэдраны - идеальные структуры, напоминающие фуллерены;

Дробная перегонка является одним из основных приемов исследования нефти и нефтепродуктов. При исследовании нефтей этот способ дает возможность судить о технической ценности нефти, а при исследовании нефтепродуктов — о степени применимости их в эксплуатационных условиях.

При воздействии излучения на вещество поглощается энергия определенных длин волн, вызывающая те или иные колебания молекулы. Отдельные группы атомов в молекуле колеблются как целое, давая поглощение в определенной области длин волн, независимо от того, в какую молекулу эта группа входит. Это дает возможность по спектру определять присутствие в молекуле тех или иных структурных групп. Такие частоты, называемые «характеристическими», определены для большого числа атомных группировок. Основные характеристические частоты, наиболее часто употребляемые при исследовании нефтепродуктов, приведены ниже.

Структуры, образующиеся в темных нефтепродуктах, при низких температурах могут быть результатом понижения степени дисперсности асфальтенов. Наиболее резко аномалия вязкости наблюдается при исследовании нефтепродуктов, содержащих, помимо парафинов, смолистые вещества, влияющие на изменение характера кристаллизации парафинов и физико-химической связи между углеводородами, входящими в состав жидкой фазы, и кристаллами парафина. Эта связь приводит к образованию структур, по характеру своему приближающихся к коллоидным системам, для которых явления аномалии вязкости наиболее типичны. Исследование вязкости парафинистых мазутов, произведенное Б. Г. Т ы ч и н и н ы м, а также автором показало, что:

При исследовании нефтепродуктов для характеристики их по коэффициенту преломления большое значение имеет удельная рефракция, определяемая по формуле:

Аналогичные наблюдения были получены при исследовании: нефтепродуктов, отобранных в промышленных ректификационных колоннах: узкие фракции, перераспределенные в смежных продуктах колонны, имеют также отличные свойства по сравнению с одноименными фракциями, выделенными из сырья. При выполнении же расчетов перегонки и ректификации свойства узких фракций в сырье и продуктах разде-

Закономерность изменения группового углеводородного состава узких нефтяных фракций в зависимости от условий перегонки; и щи-роды сырья может быть полезно использована при выборе оптимальных условий нагрева нефтяного остатка с обеспечением необходимых требований по коксуемости и физико-химическим свойствам дистиллятных и остаточных продуктов, являющихся сырьем для последующих процессов нефтепереработки:. Аналогичные наблюдения были получены при исследовании нефтепродуктов,отобранных в промышленных ректификационных колоннах: узкие фракции,перераспределенные в смеяных продуктах колонны,имеют также отличные свойства по сравнению с одноименными фракциями, выделенными из сырья. При выполнении же расчетов перегонки и ректификации свойства узких фракций в сырье и продуктах разделения совпадая)!. Поэтому накопление и обобщение экспериментальных данных по свойствам фракций в различных: нефтепродуктах в дальнейшем позволят разработать методы расчета свойств распределенных фракций в смежных продуктах.

При воздействии излучения на вещество поглощается энергия определенных длин волн, вызывающая те или иные колебания молекулы. Отдельные группы атомов в молекуле колеблются как целое, давая поглощение в определенной области длин волн независимо от того, в какую молекулу эта группа входит. Это дает возможность ко спектру определять присутствие в молекуле тех или иных структурных групп. Такие частоты, называемые «характеристическими», определены для большого числа атомных группировок. Сдвиг их в зависимости от структуры молекулы обычно невелик и оценивается на основании специальных исследований. На рис. 51 приведена примерная сводная таблица характеристических частот . Основные характеристические частоты, наиболее часто употребляемые при исследовании нефтепродуктов, приведены ниже.

При исследовании нефтепродуктов для технических целей лучше пользоваться прибором с падающим шариком в качестве вторичного вискозиметра. Калибрование по эталонным жидкостям позволяет не учитывать ряда поправок к формуле Стокса.

при исследовании нефтепродуктов по трем причинам. Во-первых,

Аналогичные наблюдения были получены при исследовании нефтепродуктов, отобранных в промышленных ректификационных колоннах: узкие фракции, перераспределенные в смежных продуктах колонны, имеют также отличные свойства по сравнению с одноименными фракциями, выделенными из сырья. При выполнении же расчетов перегонки и ректификации свойства узких фракций в сырье и продуктах разде-

Выравнивание величины сигнала. При исследовании нефтепродуктов требуется очень быстро получать и сравнивать спектры большого количества разнообразных образцов. При этом точные измерения интенсивности необходимы для одной или нескольких полос в спектре, но нужно получить общий вид спектра в сравнимой с другими .образцами форме. Запись спектра* поглощения образца «па фене» излучения источника не удобна, поскольку при постоянной ширине щелей величина сигнала от самого источника очень сильно меняется по спектру. Многие детали спектра при этом маскируются, форма полос или характерных групп полос искажается, и легко можно не заметить особенностей и различий спектров. Последовательная запись спектров источника и образца и вычисление кривой прозрачности — слишком длительный и трудоемкий процесс для применения в повседневной аналитической работе.