Главная -> Словарь

Насыщенных углеводородах

Сравнительно мягкие условия высокотемпературного «наводороживания* не вызывают необратимых изменений механических свойств , и при последующем отпуске или медленном охлаждении насыщенных водородом образцов происходит полное восстановление свойств. В том же случае, когда происходит обезуглероживание стали, даже незначительная концентрация водорода

Крекинг нефти и нефтяных фракций чаще всего проводят при температуре 450—550° С и давлении от 20 до 70 am. При этих условиях большая часть образующихся крекинг-продуктов находится в газообразном и парообразном состоянии и меньшая — в виде жидкости. При более высоком давлении увеличивается выход газообразных и жидких предельных углеводородов и уменьшается выход непредельных, поскольку высокое давление способствует реакциям полимеризации олефинов и накоплению более насыщенных водородом предельных углеводородов.

Гидрогенизация различных горючих веществ - твердых топлив, тяжелых нефтепродуктов, смол - является многоступенчатым процессом, включающим гидрирование исходного сырья и последующий крекинг сырья под давлением водорода. Поскольку молекулярный водород сам по себе мало активен, процесс осуществляют в присутствии катализаторов, при нагревании и высоких давлениях. Наличие указанных факторов и использование растворителя значительно облегчают переработку твердых топлив, представляющих собой высокополимерные вещества. На первой стадии происходит растворение органической массы угля . Полученный угольный раствор является исходным сырьем для гидрогенизации. Проводимая в дальнейшем переработка угольного раствора аналогична осуществляемой при гидрогенизации тяжелых нефтепродуктов и смол. При этом получается преимущественно смесь насыщенных водородом соединений с меньшей молекулярной массой, чем у исходного топлива. В зависимости от условий проведения процесса и глубины превращения органической массы угля методом гидрогенизации можно получать высококачественные моторные топлива , сырье для химической промышленности , а также газы, содержащие водород и преимущественно насыщенные углеводороды СГС4-

Давление. В процессах гидрогенизации вне зависимости от характера перерабатываемого сырья значительную роль играет парциальное давление водорода, которое с учетом давления паров и газов, полученных в процессе гидрогенизации, на 5-8 МПа ниже общего давления в системе. Повышение давления водорода сдвигает обратимые реакции гидрирования, несмотря на то что они протекают при относительно высоких температурах , в сторону образования соединений, наиболее насыщенных водородом. Это обстоятельство используют на практике с целью обогащения водородом исходного сырья, для гидрирования высокомолекулярных соединений, а также веществ, содержащих серу, кислород и азот. При повышенном давлении водорода уменьшается образование продуктов уплотнения. В конечном итоге давление водорода в системе, влияющее на глубину превращения исходного сырья, нужно определять с учетом химического состава исходного сырья, активности катализатора, продолжительности его работы и стоимости, а также принимая во внимание характер получаемых продуктов.

Имеется ряд процессов, где в присутствии катализатора происходит диссоциация молекул воды с образованием атомарных водорода и кислорода. В результате атомы водорода присоединяются к молекулам сырья, что существенно изменяет направление протекающих реакций в сторону получения более насыщенных водородом компонентов.

Гидрогенизация различных горючих веществ - твердых топлив, тяжелых нефтепродуктов, смол - является многоступенчатым процессом, включающим гидрирование исходного сырья и последующий крекинг сырья под давлением водорода. Поскольку молекулярный водород сам по себе мало активен, процесс осуществляют в присутствии катализаторов, при нагревании и высоких давлениях. Наличие указанных факторов и использование растворителя значительно облегчают переработку твердых топлив, представляющих собой высокополимерные вещества. На первой стадии происходит растворение органической массы угля . Полученный угольный раствор является исходным сырьем для гидрогенизации. Проводимая в дальнейшем переработка угольного раствора аналогична осуществляемой при гидрогенизации тяжелых нефтепродуктов и смол. При этом получается преимущественно смесь насыщенных водородом соединений с меньшей молекулярной массой, чем у исходного топлива. В зависимости от условий проведения процесса и глубины превращения органической массы угля методом гидрогенизации можно получать высококачественные моторные топлива , сырье для химической промышленности , а также газы, содержащие водород и преимущественно насыщенные углеводороды СГС4.

Давление. В процессах гидрогенизации вне зависимости от характера перерабатываемого сырья значительную роль играет парциальное давление водорода, которое с учетом давления паров и газов, полученных в процессе гидрогенизации, на 5-8 МПа ниже общего давления в системе. Повышение давления водорода сдвигает обратимые реакции гидрирования, несмотря на то что они протекают при относительно высоких температурах , в сторону образования соединений, наиболее насыщенных водородом. Это обстоятельство используют на практике с целью обогащения водородом исходного сырья, для гидрирования высокомолекулярных соединений, а также веществ, содержащих серу, кислород и азот. При повышенном давлении водорода уменьшается образование продуктов уплотнения. В конечном итоге давление водорода в системе, влияющее на глубину превращения исходного сырья, нужно определять с учетом химического состава исходного сырья, активности катализатора, продолжительности его работы и стоимости, а также принимая во внимание характер получаемых продуктов.

Гидрогенизация различных горючих веществ — твердых топлив, тяжелых нефтепродуктов, смол — является многоступенчатым процессом, включающим обогащение исходного сырья водородом и последующий крекинг сырья под давлением водорода. Поскольку молекулярный водород сам по себе мало активен, процесс осуществляют в присутствии катализаторов, при нагревании и высоких давлениях. Наличие указанных факторов и введение растворителя значительно облегчают переработку твердых топлив, представляющих собой высокополимерные вещества. На первой стадии происходит растворение органической массы угля , и полученный угольный раствор является исходным сырьем для гидрогенизации. Проводимая в дальнейшем переработка угольного раствора аналогична осуществляемой при гидрогенизации тяжелых нефтепродуктов и смол. При этом получается преимущественно смесь насыщенных водородом соединений с меньшей молекулярной массой, чем у исходного топлива. В зависимости от условий проведения процесса и глубины превращения органической мас-

Давление. В процессах гидрогенизации вне зависимости от характера перерабатываемого сырья значительную роль играет парциальное давление водорода, которое в большинстве случаев и с учетом давления паров и газов, полученных в процессе, на 5—8 МПа ниже общего давления в системе. Повышение давления водорода сдвигает обратимые реакции гидрирования, несмотря на то что они протекают при относительно высоких температурах , в сторону образования соединений, наиболее насыщенных водородом. Это обстоятельство используют на практике с целью обогащения водородом исходного сырья, для гидрирования высокомолекулярных соединений, а также веществ, содержащих серу, кислород и азот. При повышенном давлении водорода уменьшается образование продуктов уплотнения и снижается полимеризация. В конечном итоге давление водорода в системе, влияющее на глубину превращения исходного сырья, нужно определять с учетом химического состава исходного сырья, активности катализатора, продолжительности его работы и стоимости, а также принимая во внимание характер получаемых продуктов.

ниться в зависимости от условий их отщепления от ОМУ. Эта разница видна уже в структуре асфальтенов из битуминозного угля А, выделенных разными методами ; экстракция гидродонорными растворителями в более жестких условиях обусловила более глубокую деструкцию и ароматизацию исходного материала. В работе детально охарактеризованы асфальтены, выделенные из продуктов переработки битуминозного угля В и суббитуминозного угля процессами FMC—COED и SRC соответственно. Хотя первый уголь более метаморфизован, чем второй , асфальтены из продукта процесса FMC—COED оказались менее ароматизированными, чем асфальтены из гидрогенизата процесса SRC . Это объясняется, видимо, тем, что в процессе FMC—COEiD гидрировали полукоксовую смолу, образовавшуюся из наиболее насыщенных водородом фрагментов ОМУ, а в процессе SRC гидрированию подвергали весь уголь.

Многочисленными экспериментами установлено, что начальный период процесса ожижения угля характеризуется значительно более низкими энергиями активации и более высокими скоростями превращения ОМУ, чем в завершающий период процесса. Это объясняется тем, что в начальный период могут протекать термические превращения исходных структур угля, содержащие значительное количество слабых связей, тогда как в результате повышения глубины процесса из-за недостатка водорода или ряда других причин протекает перестройка структуры ОМУ с образованием более термостабильных соединений, имеющих более прочные связи. Кроме того, по мере увеличения глубины конверсии растет концентрация фрагментов угольного вещества, содержащих более прочные связи в исходных структурах. В молодых и бурых углях одновременно протекает процесс отрыва алкильных, насыщенных водородом, заместителей и накапливаются фрагменты с повышенным содержанием ароматических структур. Установление подобных закономерностей

Действительно, признаки изменения нефтей в сторону их "облагораживания", сопровождающегося понижением содержания смол и асфальте нов, уменьшением удельного веса, у сторонников представлений, сформулированных В.А. Успенским и О.А. Радченко , ассоциируются с относительно слабым проявлением гипергенных процессов в нефтеносной зоне. У сторонников представлений, предложенных А.Ф. Добрянским , эти же изменения ассоциируются с определенной стадией "дозревания" или так называемой степенью катагенной превращенности нефти под влиянием термических, возможно термокаталитических, процессов, возбуждающих деструкцию сложных молекул с диспропорционированием водорода и образованием более простых и более насыщенных водородом соединений, с одной стороны, и кокса — с другой. У третьей группы исследователей, в том числе у одного из авторов данной работы, те же изменения в составе нефти ассоциируются с процессами ее миграции в сорбирующей среде осадочных пород. Предполагается, что в ходе такого рода процессов породами после довательно сорбируются различные компоненты нефти в соответствии с присущими им свойствами. В первую очередь сорбируются наиболее полярные соединения из состава нефти .— асфальтены, затем смолы, высокомолекулярные ароматические углеводороды и т.д.

В насыщенных углеводородах наиболее интенсивные спектральные линии или полосы обычно связаны с колебаниями, включающими атом водорода. Этого следует ожидать, так как эти колебания сопровождаются наибольшими изменениями дипольного момента. В н-парафинах электри-

Количество газа измеряется газометром; при этом необходимо производить обычные коррекции на температуру, давление и упругость водяного пара. Анализ проводится в приборе Орса. Удельный вес и теплота сгорания рассчитываются в зависимости от химического состава, при этом для чистых газов принимают значения, представленные в табл. 98. Ввиду того, что число атомов углерода в насыщенных углеводородах все время было равно 1, эти углеводороды отождествили с метаном. Для всех 130 испытаний рассчитали величину стандартного отклонения в различных статьях баланса. Полученные величины приведены в табл. 99. Посредством анализа ошибок измерения попытались определить, какая часть расхождений вызывается собственно ошибками измерения и управлением операцией .

В трициклических насыщенных углеводородах наиболее устойчивой является структура адамантана и его алкильных гомологов. Все другие изомеры значительно менее устойчивы. Среди алкил-адамантанов так же, как и в других углеводородах мостикового типа строения, более устойчивыми являются углеводороды, имеющие заместители в голове моста.

В предыдущих разделах были подробно рассмотрены механизм и кинетика реакции расширения цикла в насыщенных углеводородах. Не меньший интерес представляет и обратная реакция,, ведущая к уменьшению размеров цикла.

углероде); асфальтены —вещества, растворимые в указанных растворителях, но нерастворимые в предельных углеводородах Сб—С8; мальтены — вещества, растворимые в низкокипящих насыщенных углеводородах Cs—C8. В свою очередь, мальтены представляют собой смесь смол и масел, которые разделяются методом адсорбционной хроматографии на силикагеле марки АСК. При этом парафино-нафтеновая фракция вытесняется одн/ш из предельных углеводородов , моноциклоароматическая фракция — смесью указанного углеводорода с бензолом , бициклоароматическая фракция — смесью тех же веществ . Смолы вытесняются бензолом и спирто-бензольной смесью в отношении 1:1 . Этот анализ требует строгого соблюдения принятых условий по количеству растворителей, массы испытуемого образца, температуры и времени осаждения, условий фильтрования. При хроматогр'Эфическом разделении маль-тенов также соблюдается ряд услэвий по количеству навески и сорбента, активности сорбента, объему элюентов и времени их прохождения через колонну. Даже при соблюдении всех этих условий получить достаточно четкое разделение не удается, так как резких различий в составе и свокствах этих компонентов нет. Правда, в результате такого деления на смолы и асфальтены получают фракции, заметно различающиеся по средней молекулярной массе и элементному составу. Принято считать, что в генетическом ряду смолы стоят между маслами и асфальтенами и в них в какой-то степени повторяются характерные для данной нефти структурные единицы. При переходе от масел к смолам и от смол к асфальтенам возрастает степень конденсированное™ циклических структур и степень ароматичности.

Другим важным элементом окружающей среды является вода или влажность. Под действием ионизирующего излучения вода разлагается на водород и гидроксильные радикалы, которые могут вступать в реакцию с любым из присутствующих органических веществ. Таким образом, влага может служить источником процесса окисления. Выход радикалов в чистой воде аналогичен выходу в насыщенных углеводородах, а кислород, растворенный в воде, может также участвовать в реакциях, повышая скорость окисления.

представить как специфичность их энзимов по отношению к определенным типам соединений. Например, один микроорганизм может разрушать насыщенные углеводороды, содержащие 12 и более атомов углерода , а микроорганизм типа Met-hanomonas methanica растет на насыщенных углеводородах Q и С3. Специфичность окисления углеводородов микроорганизмами под-

Хлористый винил при комнатной температуре и атмосферном давлении представляет собой газ с приятным эфирным запахом, температура кипения его •— 13,9 ^ 0,1* и температура замерзания —159,7е. Плотность в жидком состоянии при —14* равна 0,9692 г/см3. Пределы воспламеняемости в воздухе 4,0—21,7% объемн. Хлористый винил растворим в дихлорэтане, этиловом спирте, ацетоне, в насыщенных углеводородах. Его можно хранить без ингибитора в сжиженном состоянии при температуре около —40*. При хранении винилхлорида в баллонах при обычной температуре в него вводят ингибитор для предупреждения полимеризации. Удалить ингибитор можно перегонкой мономера или промыванием его раствором щелочи .

Асфальтены рассматриваются как продукт уплотнения смол. В свободном виде они представляют собой твердые неплавящиеся хрупкие вещества черного или бурого цвета. В отличие от других компонентов битумов они нерастворимы в насыщенных углеводородах нормального строения , а также в смешанных полярных растворителях — спирто-эфирных смесях и низкокипящих спиртах, в нефтяных газах , но легко растворимы в жидкостях с высоким поверхностным натяжением более 24 дин/см — бензоле и его гомологах, сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде.

Этилен. Молекула этилена имеет плоское строение. В ней имеется четыре связи С—Н, расположенные, как было найдено методами инфракрасной спектроскопии, под углом 120°, в отличие от угла 109° в тетраэдрических молекулах метана, этана и других насыщенных углеводородах. Наличием двойной связи между атомами углерода, которая в результате присоединения соответствующих веществ сравнительно легко превращается в простую связь, объясняется способность этилена к реакциям присоединения . Этилен, как и другие газы, почти не сорбируется на чистом серебре3. Однако на серебре, частично покрытом кислородом, происходит адсорбция этилена4, а также двуокиси углерода и паров воды3.

При наличии нескольких смежных кратных связей дополнительная энергия незначительно уменьшается за счет энергии резонанса. Однако, как показывает сравнение теплот образования бутана, бутадиена, винилацетилена и диацетилена , содержание энергии в этих соединениях все же больше, чем в насыщенных углеводородах.