Главная -> Словарь

Неароматического характера

Явление азеотропии представляет интерес для технологии переработки нефти и по другой причине. Из-за образования азеотропных смесей часто невозможно получить из нефти химические соединения достаточной степени чистоты путем обычной фракционной перегонки. В особенности это относится к получению бензола и толуола, образующих азеотропные смеси с некоторыми неароматическими углеводородами, кипящими при близких температурах. Типичный пример такой азеотропной смеси представляет собой система бензол—циклогексан, которая будет подробно рассмотрена ниже,

Очистка толуола. Получение и очистка толуола из углеводородных смесей нефтяного происхождения путем экстракционной перегонки требуют тщательной подготовки исходного продукта. Как видно из табл. 23 , толуол образует азеотропные смеси с близкокипящими неароматическими углеводородами . Следовательно, чтобы свести потери толуола к минимуму, нужно произвести четкую фракционную перегонку для выделения исходного продукта. В то же время желательно уменьшить общий объем смеси, подвергаемой экстракционной перегонке. Это имеет большое значение с точки зрения расходов па оборудование и затраты растворителя, так как при растворении углеводородов

Рис. 15. Влияние температуры кипения неароматического углеводорода на состав азеотропных смесей бензола и толуола с неароматическими углеводородами.

— бензола с неароматическими углеводородами 121

— толуола с неароматическими углеводородами 122

При выборе третьего компонента для азеотропной перегонки необходимо учитывать следующее: 1) после его добавления температура кипения смеси третьего компонента с неароматическими углеводородами должна значительно отличаться от температуры кипения выделяемого ароматического углеводорода или его азеотропной смеси с третьим компонентом; 2) желательно, чтобы новая образующаяся азеотропная смесь содержала максимальное количество неароматических углеводородов; 3) третий компонент должен иметь низкую теплоту испарения, чтобы расход тепла на отгон был минимальным; он должен также легко регенерироваться для дальнейшего использования в процессе, например путем водной промывки, разделения фаз при охлаждении и др., и быть химически инертным — не вступать в реакцию с разделяемыми углеводородами, не корродировать аппаратуру, быть термически стабильным, нетоксичным и доступным в промышленном масштабе.

Наилучшим селективным растворителем для выделения толуола оказался фурфурол. Однако фурфурол, кипящий при 163 °С, может образовывать азеотропные смеси с отгоняемыми от толуола неароматическими углеводородами, что затрудняет его регенерацию. Нитробензол, нитротолуол и анилин недостаточно стабильны и, кроме того, токсичны. Фенол достаточно избирателен, он имеет подходящую температуру кипения, доступен и недорог. Невысокая стабильность фенола несколько осложняет его применение, однако до последнего времени его использовали на установках экстрактивной перегонки для выделения толуола и бензола. В последние годы в качестве растворителя для выделения ароматических углеводородов были предложены N-метилпирролидон и N-формилморфолин . Относительная летучесть системы к-геп-тан — бензол при содержании в сырье 45 мол. % N-метилпирролидона равна 2,4 .

Принципиальная схема экстрактивной перегонки приведена на рис. 2.6. Сырьевой поток, содержащий смесь ароматического углеводорода с парафиновыми и нафтеновыми, подают примерно в середину колонны 2, а растворитель — в верхнюю ее часть — между верхом и тарелкой подачи сырья. Растворитель обладает меньшей летучестью, чем углеводороды сырья, он течет с верха и выводится с низа колонны. Секцию колонны между точкой подачи сырья и кипятильником используют для отпаривания неароматических углеводородов от ароматического углеводорода и растворителя. Верхняя часть колонны орошается неароматическими углеводородами. В этой зоне неароматические углеводороды отделяются от растворителя.

Галогены в нефти могут находиться в виде галогеноорганических соединений. Показано, что иод, концентрирующийся при перегонке нефти в бензиновых фракциях, связан с неароматическими углеводородами, а бром

Установлено, что оптимальный результат процесса, т.е. максимальное снижение концентрации бензола в катализате при трансалкилировании ароматических углеводородов достигается при мольном соотношении бензол / ароматические Сд+, близком к единице, т.е. при переработке сырья-3. Увеличение в сырье концентрации АУ С9+, одновременно влекущее за собой снижение содержания в нем парафинонафтеновых углеводородов, с точки зрения термодинамики, должно привести к увеличению конверсии бензола. Однако, на практике, как уже было сказано выше, значительный избыток в сырье АУ Сд+ приводит к увеличению интенсивности реакций деалкилирования алкилароматических углеводородов и, за счет этого - росту концентрации бензола в продуктах реакции. Максимальное снижение содержания бензола в жидких продуктах реакции на катализаторах АП-64 и «S.C.» достигается в интервале температур 325-350°С за счет гидрирования. В наибольшей степени реакции гидрирования аренов протекают при переработке сырья-1, а в наименьшей - сырья-3. Это можно объяснить увеличением степени разбавления ароматической составляющей сырья неароматическими углеводородами, что приводит к торможению реакций гидрирования аренов.

со свежим сырьем. С низа экстрактора выводится растворитель, обогащенный более растворимыми ароматическими и высокооктановыми низкокипящими неароматическими углеводородами. После отделения углеводородов растворитель возвращается в экстрактор. Бензин, выходящий из отгонной колонны, — продукт рексформинга имеет гораздо более высокую октановую характеристику, чем первоначальный продукт риформинга, и при октановом числе около 100 содержит 60—65% ароматических углеводородов .

Несмотря на то, что получены синтетические аналоги этих нефтяных металлсодержащих соединений и предложены надежные методы их идентификации с помощью ЭПР-спектроскоппи , факты прямого обнаружения таких комплексов в нефти не описаны. Видимо, это связано с большим разнообразием их структур, незначительным содержанием в нефтях и фракциях, а также трудностями в концентрировании таких химически разнородных соединений. Одним из косвенных признаков присутствия в нефти таких комплексов считают пропорциональность степени удаления гетероатомов, в частности серы, в степени деметалли-рования в процессах гидроочистки нефтяных остатков и полученных из них деасфальтенизатов . В этих условиях в первую очередь будут разрушаться сравнительно лабильные межмолекулярные комплексы нескольких лпгандов, затем мономолекулярные неароматического характера и наиболее устойчивыми будут высокоароматические сопряженные системы .

АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ —органические соединения, молекулы которых содержат одно или несколько колец неароматического характера. А. с. совместно с ароматическими углеводородами составляют раздел изоциклических или карбоциклических соединений.

высокооктановые соединения неароматического характера. По

,ин электронов по системе сопряжения неароматического характера 13))) Гауссова форма линии и отсутствие изменения ширины линии ЭПР , где Д//0 - величина расщепления, соответствующая взаимодеист-яю неспаренного электрона с одним ядром , 1 ДЯэф - измеряемая экспериментально ширина негомогенно уширен-юго сигнала. Для витринитов углей, в которых не проявляется сигнал т кислородсодержащих ПМЦ, ширина сигнала изменяется от 7,5 до »,5 гаусс, что соответствует числу сопряженных звеньев от 11 до 15 и юлее.

Поглощение в области спектра от 3100 до 3000 см-1 с максимумом при 3040 см"1 большинство исследователей относят к валентным колебаниям ароматических С-Н-связей, но в этой области могут поглощать и ненасыщенные С-Н-связи неароматического характера . В области спектра от 3000 до 2700 см"1 отмечается основной максимум при 2920 см~' с плечом 2960см-1 и дополнительный максимум при 2870см-1.

По мнению Кухаренко , гуминовые кислоты - это ароматические оксикарбоновые кислоты, в которых конденсированные ароматические ядра, включающие кислород, азот и серу, имеют боковые цепи и функциональные группы и соединены между собой ослабленными связями .

Имеются данные, что из продуктов переработки углей выделены вещества, структура которых характеризуется наличием ароматического ядра с прямоцепочными алкильными заместителями, включающими от 23 до 30 атомов углерода. Они получены в результате гидрирования продуктов термического растворения J34))) и флеш-пиролиза после предварительного разделения их на кислые, основные и нейтральные компоненты, т.е. после разрушения межмолекулярного взаимодействия. Такого рода исследования привели к рассмотрению макромолекулярной структуры угля как сетки, состоящей из ароматических колец, связанных длинными алифатическими цепочками , и к предположению о наличии клатратных алифатических включений в ароматическую межмолекулярную сетку . Низкое содержание водорода, малое значение соотношения Н/С в углях не позволяют считать возможным существование в системе органической массы углей заметных количеств таких структур. Можно предположить их образование в результате гидрирования полисопряженных фрагментов неароматического характера, которые в значительной мере определяют особенности меж молекул яркого взаимодействия и реакционной способности углей .

Область 900—650 см~' — внеплоскостные деформационные колебания С—Н ароматических связей. Однако по ней нельзя судить, являются ли эти структуры моно- или полиядерными. Полосы в этой области отличаются низкой интенсивностью и не дают полной информации о характере ароматических структур, типе их замещения и т. д. В этой же области возможно поглощение С—Н связей неароматического характера. Поэтому считается более корректным относить эту область поглощения, наряду с 3040—3030 см-1, к С—Н-связям при ненасыщенном атоме углерода.

учета суммарного выхода ароматических углеводородов. Однако без знания этого нельзя определить, вызвано ли высокое содержание ароматических углеводородов в жидком продукте протеканием реакции дегидроциклизации или является результатом протекания реакции крекинга фракции неароматического характера . Однако в большинстве случаев исследования показывают, что среди окисных катализаторов, использованных для ароматизации н-гептана при атмосферном давлении, алю-мо-хромовый катализатор оказался более активным, более избирательным и более стабильным, чем алюмо-молибденовый; окислы ванадия , церия , циркония , тория , неодима и самария оказались еще менее активными.

рактера) и не растворимую в феноле . Обработка смолы фенолом проводилась следующим образом: фракция смолы растворялась в пятикратном количестве петролейного эфира и полученный раствор смешивался с равным количеством по объему 90 %-ного водного фенола.

октановые компоненты неароматического характера: алкилаты, изопентан, изогексан или изомеризат пентан-гексановой фракции. Однако в ВНР отсутствуют ресурсы изобутана в необходимом количестве и нет источников производства олефинов Сз и С4 для создания процессов алкилирования, поэтому такой путь является неприемлемым.