Главная -> Словарь

Конденсации компонентов

На первом этапе кроме циклогексанола и циклогексанона образуется много других соединений: спиртов, альдегидов, кетонов и кислот с меньшим, чем в сырье, числом атомов углерода; окси- и ке-токислот, сложных, простых эфиров и продуктов поли конденсации карбонильных производных. Содержание их в продуктах реакций может сильно изменяться при сравнительно небольших изменениях

Гидроаммонолиз альдегидов и кетонов также основан па совмещении двух реакций — конденсации карбонильных соединений с аммиаком и гидрирования образовавшихся продуктов. Первая реакция дает альдимины :

Ион карбония способен к прямой атаке другой молекулы, имеющей избыточную электронную плотность; этим и обусловлено протекание конденсации карбонильных соединений с ароматическими веществами, олефинами и т. д.

Во; реакции конденсации по карбонильной группе экзотермич-ны, нс по величине теплового эффекта их можно разделить на две большие группы. К первой относятся сильно экзотермические и практически необратимые реакции конденсации карбонильных соединений с ароматическими веществами и олефинами . Ко второй принадлежат обратимые процессы образования ацеталей и циан-гидринов, собственно альдольные конденсации и реакции с азотистыми основаниями. Стадия присоединения в этих обратимых реакциях имеет сравнительно небольшой тепловой эффект , но из-за последующих реакций конденсации или дегидратации он может значительно изменяться в ту или другую сторону, определяя равновесные отношения суммарного процесса. Обычно равновесие значительно смещается вправо, когда за присоединением следует дегидратация или когда образуются сравнительнр стабильные вещества с пяти-ше-стичлгнными циклами.

Побочными продуктами конденсации карбонильных соединений с ароматическими всегда оказываются ди- и полизамещенные в ядре вещества, поскольку первоначально образовавшиеся соединения способны к дальнейшему взаимодействию с альдегидом или кетоном:

В общем цикле превращений может принять участие и образующийся продукт; при конденсации карбонильных соединений он является оксиальдегидом или оксикетоном. В результате побочно получаются более высокомолекулярные вещества. Кроме того, альд-oj-.и и исходный альдегид дают ацетали, что облегчается в случае оС'разования более стабильных циклических ацеталей — производных 1,3-диоксана .

В данной работе целью исследования является изучение распределения карбонилсодержащих соединений в тяжёлых нефтяных остатках и во фракциях, полученных при их адсорбционном разделении. Для исследования выбраны остатки, полученные при вакуумной разгонке товарной западно-сибирской нефти и нефтей Самотлорского месторождения, составляющих основу товарной неф-ти. Остатки характеризуются средним содержанием серы - 2,08, кислорода - 0,61^ азота - 0,46. Для анализа остатков на количественное содержание карбонильных групп использовался метод, основанный на реакции конденсации карбонильных соединений с 2,4-динитрофенилгидразином и УШ-спёктроскопии образующихся продуктов. Метод позволяет определять два-типа карбонилсодержащих соединений - кетоны с алкильными, нафтеневыми))), ароматическими заместителями и флуореноны. Для определения кислот, фенолов, сложных эфиров использовались пвтенциометрические методы.

По аналогичной схеме протекают некоторые реакции аль-дольной конденсации карбонильных соединений, когда первая стадия образования карбаниона при реакции карбонильного соединения с катализатором протекает медленно:

Необходимо отметить, что конденсация по карбонильной группе экзотермична. Величина теплового эффекта определяется природой реагентов и изменяется в довольно широком интервале . Наибольший тепловой эффект отмечается при конденсации карбонильных соединений с олефинами и ароматическими соединениями.

В промышленности при конденсации карбонильных соединений получают различные продукты, применяемые в ряде областей народного хозяйства. Рассмотрим некоторые из них.

Продукты конденсации карбонильных соединений с азотсодержащими основаниями могут вступать в дальнейшие превращения с участием исходных реагентов, например:

давления. С повышением давления в системе, т. е. с повышением парциального давления каждого компонента, степень конденсации при постоянной температуре увеличивается и происходит процесс, аналогичный процессу изобарного охлаждения. Избирательность процесса конденсации с повышением давления снижается. Интенсивность изменения степени конденсации не прямо пропорциональна изменению давления и температуры. В области небольших значений степень конденсации быстро изменяется с изменением величины давления. При дальнейшем увеличении давления интенсивность конденсации снижается. То же можно сказать и о влиянии температуры: степень конденсации компонентов увеличивается с понижением температуры наиболее интенсивно до определенного значения , ниже которого скорость конденсации замедляется.

Зависимость степени конденсации компонентов от температуры и давления.

Степень изменения массы потоков, а также характер изменения зависят от отношения потоков д и G, их составов и энтальпий, определяемых величинами теплоемкостей и скрытыми теплотами испарения компонентов, участвующих в процессе.

Степень изменения веса, а также характер изменения зависят от соотношения весов потоков g и G, их состава и от тепловых свойств указанных потоков — величины теплоемкости и скрытой теплоты испарения компонентов, участвующих в процессе.

При термолизе нефтяных остатков в результате реакций расщепления и конденсации компонентов сырья образуются летучие продукты -газ, дистилляты и твердый остаток - нефтяной кокс. Обычно при изучении термодаструктивных процессов, происходящих при термолизе остатков нефти, применяются методы, основанные на определении группового состава исходного сырья и остатков коксования, сопоставление которых позволяет установить общие закономерности процесса ((( I З .

Ассоциативные явления происходят и в газах при их рассмотрении с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов и сил взаимодействия между молекулами. Наиболее ярко подобные явления выражены в газовых смесях при конденсации компонентов смеси или дальнейшем образовании в ней твердой фазы, происходящих в присутствии неконденсирующихся газов. При этом на процесс фазовых превращений дополнительно накладывается взаимодействие между молекулами пара и газа, приводящее к ассоциации, которая происходит тем интенсивнее, чем меньше кинетическая энергия сталкивающихся молекул. В этих условиях образование твердой фазы при конденсации приводит к тому, что отраженные от холодной поверхности молекулы газа сами выступают в виде ядер — центров сорбции и конденсации паров, а также переносчиками пара к поверхности, за счет чего процесс в определенных термобарических условиях может значительно интенсифицироваться.

давления. С повышением давления в системе, т. е. с повышением парциального давления каждого компонента, степень конденсации при постоянной температуре увеличивается и происходит процесс, аналогичный процессу изобарного охлаждения. Избирательность процесса конденсации с повышением давления снижается. Интенсивность изменения степени конденсации не прямо пропорциональна изменению давления и температуры. В области небольших значений степень конденсации быстро изменяется с изменением величины давления. При дальнейшем увеличении давления интенсивность конденсации снижается. То же можно сказать и о влиянии температуры: степень конденсации компонентов увеличивается с понижением температуры наиболее интенсивно до определенного значения , ниже которого скорость конденсации замедляется.

Зависимость степени конденсации компонентов от температуры и давления.

При термолизе нефтяных остатков в результате реакций расщепления и конденсации компонентов сырья образуются летучие продукты -газ, дистилляты и твердый остаток - нефтяной кокс. Обычно при изучении термодеструктивных процессов, происходящих при термолизе остатков нефти, применяются методы, основанные на определении группового состава исходного сырья и остатков коксования, сопоставление которых позволяет установить общие закономерности :процесса 11 H' .

Процесс конденсации компонентов газовой смеси, начавшийся под влиянием соответствующего давления и низкой температуры, будет проходить до тех пор, пока не установится равновесие, т. е. пока парциальные давления каждого из углеводородов в парах и в жидкостях по сравняются. В образующемся конденсате будут растворяться другие компоненты газовой смеси. Следовательно, процесс конденсации компонентов газовой смеси происходит под влиянием соответствующих давления и температуры. В образующемся конденсате начнут растворяться другие компоненты газовой смеси.

3.3.29. Хранение пробы и забор ее в анализатор должны производиться при температуре, равной или превышающей темпера-Туру, при которой отобрана проба, чтобы не допустить возможности конденсации компонентов газа в пробоотборнике.

Получение водорода методом глубокого охлаждения. Методом глубокого охлаждения добывают водород из коксового газа и отходящих газов деструктивной гидрогенизации. Процесс основан на фракционной конденсации компонентов газа при помощи глубокого холода. В результате фракционирования углеводородные газы, углекислота и окись углерода переходят в конденсат, а водород, имеющий самую низкую критическую температуру из всех компонентов , остается в газовой фазе. Получаемый технический водород содержит 90—95% Н2, остальное приходится па долю окиси углерода и азота.