Главная -> Словарь

Нежелательные компоненты

В качестве парафиновых углеводородов можно брать фракции нефти, кипящие выше 250°. При этой реакции в остатке получаются асфальтоподобные вещества неизвестной структуры.

Почти постоянное присутствие в нефтях органических сернистых соединений, сероводорода и в некоторых случаях свободной серы можно объяснить несколькими способами. Какая-то часть сернистых соединений, несомненно, образовалась из остатков исходного органического вещества. Некоторые нефти содержат комплексные сернистые соединения неизвестной структуры, которые легко разлагаются при температурах, соответствующих выкипанию бензиновых фракций, с выделением сероводорода. Этот факт, как и присутствие хлорофилловых порфиринов, указывает на относительно низкую температуру процесса образования нефти.

В рамках этой книги мы не можем останавливаться на пестрой и недостаточно еще уточненной картине окисляемости бинарных смесей индивидуальных углеводородов определенного строения, не говоря уже о еще более сложной и с трудом поддающейся даже общей характеристике окисляемости сложных смесей углеводородов неизвестной структуры, составляющих узкие фракции масел природных нефтей.

Однако измерения спектррв ЭПР_ зачастую достаточно сложны? , даже в случае исследования' молекул известной структуры. Для молекул же неизвестной структуры единственный метод — это cjpagj везде .с-какимгдибо стандартным веществом. С другой стороны, молекулы, содержащие непарные электроны, исключительно реакцион-носпсссбны, и они будут стремиться к насыщению своей свободной ч валентности. Эта тенденция должна привести к образованию ассоциативных комплексов, и поэтому можно ожидать небольшого содержания непарных электронов. Особенно это будет наблюдаться при измерениях в среде с невысокой растворяющей способностью. ?

Высокий молекулярный вес смолистых веществ приводит к тому, что нри перегонке почти все смолы остаются в неперегоняющемся остатке — гудроне. Гетерогенные элементы содержатся в смолистых веществах в виде соединений неизвестной структуры. При перегонке смолы разрушаются и образуют соединения, представляющие собой измененные осколки исходных сложных молекул. Собственно они и известны под названиями сернистых и азотистых соединений нефти. Процесс самопроизвольного разукрупнения смолистых веществ в общем случае мог происходить еще в недрах.

ряваемых физических величин по интегральным удельным показателям поглощения, найденным из электронных спектров поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях. В отличие от ранее известных методов, лежащий .в основе этих методик недетерминисткий подход позволяет определять среднее значение энергии молекулярных орбиталей не только индивидуальных органических соединений ароматического характера» но я сложных смесей неизвестной структуры и метастабильных веществ общая анаморфоза представляет собой одну прямую линию, что свидетельствует о присутствии в системе индивидуального ингибитора. Однако в общем случае при анализе ингибитора неизвестной структуры, а также смеси нескольких ингибиторов это означает, что исследуемый антиоксидант или их смесь представлены эквивалентными, т. е. имеющими совпадающие или близкие величины k7l ингибирующими группами. Примером этому служит анализ нефти с П-23.

•Однако измерения спектров ЭПР зачастую достаточно сложны даже в случае исследования молекул известной структуры. Для молекул же неизвестной структуры единственный метод — это сравнение с каким-либо стандартным веществом. С другой стороны, молекулы, содержащие непарные электроны, исключительно реакцион-носпособны, и они будут стремиться к насыщению своей свободной валентности. Эта тенденция должна привести к образованию ассоциативных комплексов, и поэтому можно ожидать небольшого содержания непарных электронов. Особенно это будет наблюдаться при измерениях в среде с невысокой растворяющей способностью.

Brooks12 считает, что выхода окисей олефинов зависят от концентрации щелочи и от скорости удаления летучих окисей из реакционной смеси. Так например, если 20%-ный водный раствор этиленхлоргидрина приливать к 20%-ному раствору едкого натра, то получается только 12% окиси этилена. С другой стороны, в случае применения равных весовых частей концентрированного этилен-хларгидрина и твердого едкого натра выхода окиси этилена достигают 83%. Негашеная известь также дает превосходные выхода, достигающие 70—90% теоретических, в том случае если этиленхлор-гидрин почти не содержит воды. Если в реакционной смеси присутствует много воды, то выхода окиси этилена очень малы вследствие образования гликолей и продуктов конденсации неизвестной структуры.

Хлорированию были также подвергнуты несколько выше кипящие нефтяные фракции, отвечающие по составу некоторым из высших циклопарафинов, но неизвестной структуры. Фракция бакинской нефти1 с темп. кип. 179—181°, обладающая формулой СПН22 , была хлорирована в паровой фазе на солнечном свету сухим хлором при температуре своей точки кипения; полученный продукт представлял собой смесь изомерных м о н о х л о р и д о в с темп. кип. 210—225°. Нагреванием с алкогольным раствором поташа эта смесь монохлоридов была превращена главным- образом в ненасыщенный углеводород СцН2; та же смесь разлагалась при нагревании с водой в запаянной трубке.

В присутствии бромистого алюминия в качестве катализатора бром энергично реагирует с высшими циклогексановыми углеводородами, давая хорош невыхода полибромированных продуктов, производных соответствующих бензольных углеводородов. Эти последние соединения являются обычно кристаллическими веществами с четко установленной температурой плавления; поэтому эта реакция дает ценный общий метод идентифицирования циклогексановых углеводородов неизвестной структуры и часто применяется для этой цели 47. Имеются указания на то, что для бромирования 1,2,4-триметилциклогекса'На в трибромпеевдокумол достаточно удовлетворительным катализатором является порошок железа; его можно применять вместо бромистого' алюминия.

При отстаивании смеси масла и растворителя она расслаивается на слой масла, из которого удалены нежелательные компоненты, и экстрактный слой, представляющий собой раствор удаленных иа масла компонентов в растворителе.

Масляная основа нефтяных смазочных масел представляет собой сложную смесь высококипящих углеводородов с числом углеродных атомов 20 — 60 , выкипающих в интервале 300 —650 °С. Сырьем для их производства является мазут, а главным процессом — вакуумная перегонка, в результате которой получают узкие масляные фракции и гудрон. В этих фракциях содержатся: парафиновые углеводороды ; нафтеновые углеводороды , соде эжащие пяти- и шестичленные кольца с парафиновыми цепями разнэй длины; ароматические углеводороды ; гибридные углеводороды, а также смолисто —ас — фал!теновые вещества и серо-, азот- и кислородсодержащие гете — роорганические соединения . В исходных масляных фракциях нефти содержатся компоненты, составляющие основу базовых масе\, и так называемые нежелательные компоненты, ухудшающие физико-химические и эксплуатационные свойства товарных масел, таки*, как смолисто-асфальтеновые, полициклические ароматические и высокомолекулярные парафиновые углеводороды. Поэтому технология производства базовой основы смазочных масел основана на избирательном удалении из масляных фракций нежелательных компонентов при максимально возможном сохранении компонентов, обеспечивающих требуемые физико-химические и эксплуатационные свойства конечных товарных масел.

При обработке серной кислотой перечисленные выше нежелательные компоненты масляных фракций подвергаются реакциям сульфирования с образованием кислых эфиров, сульфокислот, суль — фонов, дисульфидов и т.д.:

Четкость разделения сырья на целевые и нежелательные компоненты, а следовательно, и увеличение выхода рафината может быть достигнуто подачей

Сырье, забираемое насосом 12 из резервуара, смешивается в диафрагмовом смесителе 13 с растворителем, подаваемым насосом 22. Раствор сырья далее охлаждается в холодильнике 14 до температуры адсорбции и поступает через перфорированный горизонтальный маточник в нижнюю часть адсорбера 9. Здесь раствор сырья поднимается, а навстречу ему опускается сплошным слоем адсорбент; при этом из масляного сырья извлекаются нежелательные компоненты . Адсорбент непрерывно подается из бункера-разгрузителя 10 в верхнюю часть адсорбера через распределительное устройство. Изменяя производительность установки и тем самым время контактирования, можно регулировать качество очищенного и десор-бированного продуктов .

Сернистые соединения — нежелательные компоненты нефтепродуктов вследствие их способности разрушать металлы при хранения и применении нефтепродуктов. Наличие в топливах активных сернистых соединений вызывает коррозию деталей двигателей и механизмов, особенно повышенную в присутствии влаги. Даже малоактивные сернистые соединения под влиянием высоких температур образуют вещества, сильно корродирующие металлические поверхности

Теперь общеизвестно, что это изменение в свойствах происходит вследствие избирательной адсорбции сернистых, азотистых и кислородсодержащих соединений, а также и полициклических ароматических углеводородов. В настоящее время в промышленности на основе этих свойств используются два процесса — контактный процесс и перколяция. Как показывает название, контактный процесс заключается в контактировании масла и адсорбента в течение определенного времени и при определенной температуре, после чего отделяют адсорбированные нежелательные компоненты. Таким образом, процесс соответствует одноступенчатой фракционировке. Он часто применяется после кислотной очистки для удаления кислотных остатков, нейтрализации и осветления в одно и то же время.

Целью сольвентной очистки является извлечение этих нежелательных компонентов и получение очищенного масла с более «парафинистым» составом. Выделение обычно протекает медленно . Некоторые нежелательные компоненты остаются в рафинате, а некоторые желательные теряются в экстракт. Другие нежелательные компоненты, такие как асфальтовые и смолистые вещества, которые содержат кислород, серу, азот и металлы, удаляются в экстракт более эффективно. Экстракты смазочных масел применяются в частности для производства сульфонатов. Они используются также как сырье для асфальта и, в худшем случае, могут применяться как котельное топливо.

При протнвоточном способе экстрагирования происходит массо-обмен извлекаемого вещества между двумя встречными потоками — растворителя и масляного дистиллята, в результате чего постепенно нежелательные компоненты переходят в экстрактный раствор. Противоток избирательного растворителя и масляного дистиллята осуществляется или в аппаратах ступенчатой, экстракции, состоящих из ряда смесителей и отстойников , или в экстракционных колоннах .

В качестве контактирующих устройств в экстракционной колонне фенольной очистки, как правило, применяется насадка из керамических"колец Рашига; устанавливается до 8 секций наса-дочных устройств. Фенол подается на верхнюю, насадочную секцию, а сырье — под нижнюю. В результате противоточного контактирования в фенольную фазу переходят нежелательные компоненты и часть желательных, в виде экстрактного раствора по-

Выделяющиеся при высоких температурах смолы и высокомолекулярные ароматические углеводороды способны извлекать из раствора пропана благодаря 'влиянию дисперсионных сил остающиеся .в нем нежелательные компоненты. В результате в верхней части деасфальтизационной колонны совмещаются процессы фракционирующего разделения пропаном и селективной экстракции избирательным растворителем . Этот процесс можно назвать «ректификационной экстракцией». Фракционирование сырья растворителями, находящимися близко к критическому состоянию, имеет свои особенности по сравнению с противоточным экстракционным процессом при помощи избирательных растворителей. Главное различие заключается в том, что при существовании температурного градиента .в обычной многоступенчатой экстракционной колонне самопроизвольно возникает внутренняя циркуляция только той жидкой фазы, которая подается на, более холодном