Главная -> Словарь

Молекулярной структуры

Бициклические ароматические углеводороды, выкипающие в пределах 200—270° С, исследовали методами газо-жидкостной хроматографии и молекулярной спектроскопии . Узкие фракции би-циклических ароматических углеводородов, выкипающих в пределах 270—350° С, исследовали по спектрам поглощения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях.

Некоторые структурные параметры, особенно среднюю ароматичность, удобнее определять по спектрам ЯМР 13С, так как последние непосредственно отражают особенности углеродного скелета. Этот способ молекулярной спектроскопии, чрезвычайно информативный при анализе индивидуальных соединений или очень-узких фракций, в нефтяном анализе использовался, как это HIT парадоксально, при изучении лишь самых сложных смесещ ГАС: нефтяных остатков, битумов, асфальтенов .

Присутствие в нефтях значительных количеств углеводородов с пятичленными циклами, а также трудности анализа этих углеводородов обычными спектральными методами побудили к разработке специального метода исследования этих углеводородов. Сущность метода заключается в превращении циклопентановых углеводородов в циклогексановые путем расширения цикла за счет а-углеродных атомов боковых цепей. Ценность этого метода заключается в том, что после расширения кольца вновь образованные углеводороды с 6-членными циклами подвергаются каталитическому дегидрированию и превращению в углеводороды ароматического ряда, анализ которых методами молекулярной спектроскопии, как уже указывалось, является уже значительно более простой операцией. Кроме того, этим путем можно отделить циклопентановые углеводороды от углеводородов мостикового типа, не способных к образованию в результате этих реакций углеводородов ароматического ряда. Таким образом, метод «селективной изомеризации» фактически должен называться методом «селективной изомеризации с последующим дегидрированием»».

вых углеводородов может проводиться с помощью газо-жидкостнон .хроматографии, молекулярной спектроскопии и спектроскопии ядерного магнитного резонанса.

Около 10 лет тому назад в литературе появилось сообщение об обнаружении в нефтях кетонов алифатического характера, однако надежного подтверждения и экспериментальных доказательств в пользу этого не было приведено. Недавно появились, по-видимому, надежные данные о присутствии с нефти кетонов ароматической природы. Исследуя состав вильмингтонской нефти с использованием газожидкостной хроматографии для разделения и молекулярной спектроскопии для доказательства строения выделенных компонентов, Латам с сотрудниками выделил из фракции 320—330° С кислородные производные конденсированных ароматических углеводородов ряда флуорена. Судя по спектрам и молекулярному весу выделенных из нефти кислородных производных, структура их отчечает алкилзамещенным флуоренонам

95. Бенузлл К. Основы молекулярной спектроскопии. М.: Мир, 1985. 384 с.

Битум широко применяемые продукты глубокой переработки нефти .которые имеют сложный состав в зависимости от качества перерабатываемого сырья. Наличие в составе битумов асфальтенов и нефтяных смол позволяет рассматривать их как дисперсную систему, которая, наряду со специфическими свойствами привносимыми гетеросоединениями, обусловливает эксплуатационные свойства этого продукта. Дисперсные свойства в значительной степени зависят от содержания асфальтенов и нефтяных смол, которые можно целенаправленно изменять в процессе перегонки и окисления. Несмотря на широкое применение битумов ,долгое время мало знали о их составе. Лишь применение метода хроматографического разделения и молекулярной спектроскопии позволило получить надежные сведения о составе битумов.

Современная оптическая спектроскопия охватывает диапазон электромагнитных волн от нескольких ангстрем до нескольких сантиметров и состоит из нескольких самостоятельных разделов: атомной, молекулярной, спектроскопии твердого тела и прикладной спектроскопии — спектрального анализа.

научных исследований автора в области молекулярной спектроскопии со-

шего развития молекулярной спектроскопии и теории строения молекул

молекулярной спектроскопии в практику нефтехимических исследо-

биохимических процессов в условиях ограниченного доступа кислорода. Этот процесс сопровождается выделением углекислоты, воды, сероводорода, аммиака и метана. Осадок, одновременно пополняется, хотя незначительно, углеводородами нефтяного ряда за сч« т биосинтеза их в телах бактерий и образования из липидных компонентов. В керогене несколько возрастает содержание углерода л водорода за счет деструкции периферийных гетерооргани — ческих функциональных групп молекулярной структуры органического вещества.

В табл.7.1 приведены данные по свободной энергии образования некоторых углеводородов при различных температурах и стандартном давлении . Видно, что значение AZ^ для всех углеводородов зависит от молекулярной структуры и существенно возрастает с ростом их молекулярной массы и повышением температуры . Из этих данных следует вывод о том, что

Влияние давления. Давление в термодеструктивных процессах следует рассматривать как параметр, оказывающий значительное влияние на скорость газофазных реакций, на фракционный и труп — повой углеводородный состав как газовой, так и жидкой фаз реакционной смеси, тем самым и дисперсионной среды. Последнее обстоятельство обусловливает, в свою очередь, соответствующее изменение скоростей образования и расходования, а также молекулярной структуры асфальтенов, карбенов и карбоидов. Анализ большого количества экспериментальных данных свидетельствует, что л процессе термолиза нефтяных остатков с повышением давле — ния:

• каталитический гидрокрекинг - получение базовых масел с высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига. Масла гидрокрекинга защищают от износа, иногда лучше, чем синтетические. Гидрокрекинг является одним из самых перспективных методов улучшения свойств масла. В ходе гидрообработки одновременно или последовательно протекает ряд химических реакций, в результате которых удаляются соединения серы, азота, другие гетероатомные соединения, одновременно протекает гидрирование полициклических ароматических соединений, расщепление нафтеновых колец, деструкция длинных парафиновых цепей и изомеризация продуктов . Эти процессы обеспечивают улучшение молекулярной структуры масла, усиливают стойкость к механическим, термическим и химическим воздействиям и стабильность свойств в интервале периода эксплуатации. Скорость и направление отдельных химических реакций, а тем самым и возможность получения желаемых продуктов, может регулироваться изменением параметров обработки . Поэтому разные компании при выполнении процесса глубокой переработки масла, могут получить отличающиеся по свойствам продукты. Производители, как правило, охраняют свои оригинальные процессы переработки и продукты. Примеры аббревиатур оригинальных фирменных продуктов:

Индекс вязкости сильно зависит от молекулярной структуры соединений, составляющих базовые минеральные масла. Наивысший индекс вязкости бывает у парафиновых базовых масел , у нафтеновых масел - значительно меньший , а у ароматических масел -даже ниже нуля. При очистке масел их индекс вязкости, как правило, повышается, что в основном связано с удалением из масла ароматических соединений. Высоким индексом вязкости обладают масла гидрокрекинга. Гидрокрекинг является одним из основных методов получения масел с высоким индексом вязкости. Высокий индекс вязкости у синтетических базовых масел: у полиальфаолефинов - до 130, у полиалки-ленгликолей - до 150, у сложных полиэфиров - около 150. Индекс вязкости масел можно повысить введением специальных присадок - полимерных загустителей.

Таким образом, в дальнейшем преимущественно будут рассматриваться колебательные уровни энергии. Представление об уровнях колебательной энергии многоатомных молекул может быть получено на основании изучения инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния, позволяющих получать данные о колебательных частотах. Определение молекулярной структуры, а также расчеты термодинамических величин выполняются при помощи этих частот на основании соответствующих теоретических представлений.

Для иллюстрации зависимости положения полос в спектре от молекулярной структуры выбрана форма графиков, на которых положение полос указывается черточками. Где возможно, произведена оценка интенсивности. Для данных, полученных из инфракрасных спектров, это — среднее значение молярного коэффициента поглощения, вычисленное в соответствии с принимаемой структурой. Например, если полоса поглощения в спектре приписывается метиленовой группе , молярный коэффициент поглощения этой группы ам в каждом из изучаемых соединений должен был бы вычисляться из соотношения:

В отношении чистых высокомолекулярных углеводородов были получены важные данные, относящиеся к процессам экстракции растворителями. Исследование кристалличсск