Главная -> Словарь

Некоторые обобщения

По способности растворять групповые химические компонент,! нефтяного сырья органические и некоторые неорганические растнорители можно классифицировать на две группы.

Кроме углеводородов, в состав нефтей входят также органические кислородные, сернистые, азотистые соединения и некоторые неорганические примеси. Углеводороды нефти в подавляющей части обладают предельным характером.

В нефти присутствуют также и некоторые неорганические соединения. Сюда относятся сероводород и свободная сера, а также углекислота, азот и другие неорганические газы, растворенные в нефти.

При растворении компонентов- нефтяного сырья в растворителях могут в той или иной степени проявляться все составляющие сил межмолекулярного взаимодействия. Очевидно, с повышением температуры роль ориентационного взаимодействия и водородных связей снижается, роль дисперсионных сил возрастает. По способности растворять углеводороды органические и некоторые неорганические растворители можно разделить на две группы. К первой группе относятся растворители, при обычной температуре смешивающиеся с жидкими компонентами сырья практически во всех отношениях; растворимость твердых компонентов в них подчиняется общей теории растворимости твердых веществ в жидких. Такими растворителями являются, например, неполярные соединения — низкомолекулярные жидкие и сжиженные углеводороды парафинового ряда, а также соединения с очень небольшим дипольным моментом — четыреххлористый углерод, этиловый эфир, хлороформ и т. д.

По способности растворять групповые химические компоненты нефтяного сырья органические и некоторые неорганические растворители можно классифицировать на две группы.

В сконденсировавшейся части газа, вообще говоря, могут находиться как различные углеводороды , так и некоторые неорганические соединения, как N20 и другие, которые не задерживаются в реактивах и конденсируются при температуре жидкого азота или жидкого кислорода.

Дихлорэтан — бесцветная жидкость с запахом, напоминающим хлороформ. Твердые! углеводороды плохо растворяются в дихлорэтане при температуре ниже +25°. На этом основано применение дихлорэтана для депарафинизации масел. Масла вне зависимости от их химического 'состава хорошо растворяются при температурах выше +5°. При более низких температурах хорошая растворимость имеет место только в отношении ароматических и нафтеново-ароматических углеводородов. Пара-фино-'нафтеновые же углеводороды выделяются из раствора при охлаждении. Фракции бензина, керосина и газойля смешиваются с дихлорэтаном на холоду в любых соотношениях . Дихлорэтан смешивается во всех отношениях с большинством органических веществ. Спирты, ацетон, простые и сложные эфиры и др. легко растворяют дихлорэтан. Весьма хорошо растворимы в дихлорэтане жиры, естественные смолы, каучук, 'алкалоиды и т. д., а также некоторые неорганические вещества, как-то иод, сера и желтый фосфор. Дихлорэтан не смешивается с водой, он образует с ней взаимные, весьма разбавленные растворы.

Многие вещества препятствуют процессу полимеризации . С более эффективными из них получается определенный индукционный период, в течение которого скорость реакции ничтожна; такие вещества называются «ингибиторами». Вещества, которые только уменьшают скорость, получили название «замедлителей». В полимеризующейся системе оба явления могут происходить одновременно, и их различие состоит лишь в величине эффекта. В случае свободно-радикальной полимеризации обычными ингибиторами или замедлителями являются производные гидрохино-нов, хинонов, катехинов и ароматических нитросоединений . В качестве замедлителей действуют также устойчивые свободные радикалы и фенилацетилен, а также некоторые неорганические вещества, например сера, кислород, йод и металлическая медь.

Как правило, жидкое сырье должно иметь высоко ароматизированный характер, и содержать небольшое количество серы, так как этот элемент применяется для вулканизации резины и присутствие его в саже может нарушить соотношение серы в резине, что может сказаться на ее коррозионных свойствах. Большое значение имеет также низкое содержание золы в сырье, так как расплавляясь и образуя шлак она засоряет кладку печей, кроме того некоторые неорганические примеси могут влиять на свойства резины.

Способность к самовоспламенению можно улучшить за счет присадок к топливу. В качестве присадок, катализирующих процесс окисления, могут быть использованы некоторые неорганические и органические соли металлов с переменной валентностью. Неорганические соли растворяются в окислителе, а органические — в горючем. В том и другом случаях каталитическое действие оказывают катионы металлов.

Подобно другим отраслям промышленности органического синтеза, новые отрасли производства этих продуктов использовали в качестве сырья ископаемый уголь. Основными веществами для их синтеза служили углеводороды и их производные, вода, воздух и некоторые неорганические соединения. Главные пути синтеза на основе угля следующие.

Вообще в процессах крекинга, происходящих при высоком давлении , образуются довольно насыщенные бензины с низким содержанием диолефинов, способные легко подвергаться обработке, давая товарные продукты. Составу крекинг-бензинов посвящена следующая глава, но уже здесь полезно будет сделать некоторые обобщения. В крекинг-процессах при давлении от 14 до 70 ати и при любой конверсии за проход октановое число крекинг-бензина зависит главным образом от характеристики исходного сырья, поступающего на крекинг-установку. При 'Получении крекинг-остатка с удельным весом 0,98—0,99 при конверсии за) проход около 20% октановые числа крекинг-бензина, имеющего упругость паров по Рейду около 500 мм рт. ст. и конец кипения 205° С, приблизительно выражаются кривыми, изображенными на рис. 3. Газ, не содержащий фракции С4, получающийся при крекинг-процессах высокого давления, имеет, примерно, следующий состав:

Классификация применена к катализаторам, использующимся в важных процессах конверсии углеводородного сырья, осуществляемых с целью получения водорода. Использование этой классификации позволило систематизировать и последовательно рассмотреть значительный объем информации о способах приготовления указанных катализаторов, и сделать при этом некоторые обобщения.

По поводу олефиновой изомеризации можно сделать некоторые обобщения .

Сопоставление состава сплавов и сталей, их активности и активностей компонентов позволяет сделать некоторые обобщения. При сочетании в стали двух активных компонентов — катализаторов окисления активность стали становится выше, чем каждого из них. Стали 12Х18Н9Т и 12X13 состоят в основном из железа и хрома , а активность сталей 2,8-10~3 и 2,4-10~3 л/см2 соответственно.

Mace-спектрометрия низкого разрешения отдельных фракций нефтяных ванадилпорфиринов показала наличие в каждой из них непрерывного набора гомологов нескольких гомологических рядовг . Анализ масс-спектров фракций порфиринов ряда нефтей позволяет сделать некоторые обобщения.

В заключение этой главы проведем сопоставление термодинамических свойств геометрических изомеров в углеводородах ряда циклопентанаи ряда циклогексана и сделаем некоторые обобщения.

Прошедшее с тех пор 'время внесло, конечно, весьма существенные изменения в общую картину состояния проблемы. Сильно увеличилось число исследований в области высокомолекулярных соединений нефти и расширилась их география. Значительно расширился набор экспериментальных методов разделения этих веществ на основные компоненты и анализа их элементного состава и химического строения. Унифицированы и стандартизованы методики, аппаратура и материалы, применяемые при исследовании высокомолекулярных компонентов нефти, что делает результаты более надежными, воспроизводимыми и сопоставимыми. Накоплен большой экспериментальный аналитический материал по свойствам и элементному составу неуглеводородных -Компонентов и высокомолекулярных углеводородов нефти, что позволяет сделать некоторые обобщения по элементному составу этих составляющих компонентов нефти. К сожалению, имеются серьезные расхождения по содержанию в неуглеводородных компонентах нефти такого важного элемента, как кислород, который обычно определяют по разности. Противоречия имеются и в данных по содержанию металлов . По-прежнему объектами исследования чаще всего служат высокомолекулярные соединения тяжелых нефтяных остатков, т. е. продукты, подвергавшиеся длительному высокотемпературному воздействию в процессах переработки и, следовательно, претерпевшие более или менее глубокие химические изменения. Особенно сильным изменениям нодвергается неуглеводородная, т. е. смолисто-асфальтеновая, часть. Соединения же эти в неизменном состоянии, выделяемые из сырых нефтей и природных асфальтов в условиях, исключающих их химические изменения, изучены значительно слабее. Экспериментальных данных, позволяющих надежно и с достаточной полнотой оценить характер химических превращений высокомолекулярных компонентов нефтей в процессах высокотем-

Выше обсуждались вопросы, связанные с выяснением молекулярной структуры нефтяных асфальтенов вне зависимости от молекулярной структуры нефтяных смол. Между тем, в предыдущих главах мы неоднократно подчеркивали генетическую связь этих неуглеводородных высокомолекулярных соединений нефти. Рассмотрим теперь наличие общности и различия в строении молекул смол и асфальтенов, так же как мы сделали это в случае их элементного состава. Д. Эрдман в одной из своих работ рассмотрению структурно-молекулярных вопросов смолисто-асфальтеновых веществ нефти предпослал характеристику их химического состава. Смолы и асфальтены, по мнению Эрдмана, представляют собою смеси высокомолекулярных неуглеводородных соединений нефти, в которых содержатся такие гетероэлементы, как кислород, азот и сера, а также небольшие количества ванадия и никеля. Используя большой комплекс физических методов для изучения углеродного скелета и соотношения в нем атомов углерода различной природы в молекулах смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, природных асфальтенов и продуктов высокотемпературной переработки нефти, многие исследователи при решении принципиальных вопросов пришли к аналогичным выводам. В работах Эрдмана сделаны некоторые обобщения этих экспериментальных результатов. Важное научное значение имеет положение о том, что молекулы смол и асфальтенов состоят из нескольких плоских двухмерных пластин конденсированных ароматических и сферических нафтеновых структур, близких по своему строению. Принципиальное различие между смолами и асфальтенами, проявляющееся в различной их растворимости

В настоящее время охарактеризован более или менее полно состав индивидуальных углеводородов большой группы бензинов, полученных при прямой перегонке нефтей месторождений Советского Союза, США и других стран . Это позволяет уже сейчас сделать некоторые обобщения полученных данных и установить ряд общих закономерностей о преобладании тех или иных групп индивидуальных углеводородов в различных нефтях.

Сравнение свойств и структурно-группового состава фракций высокомолекулярных углеводородов исследованных нефтей позволяет сделать некоторые обобщения. В соответствии с рассмотренными выше закономерностями изменения состава и свойств индивидуальных углеводородов по мере гибридизации их молекул с увеличением молекулярных весов различие наименее резко сказывается на полициклических фракциях высокомолекулярных углеводородов, содержащих конденсированное бициклическое аромати-

13 недавно опубликованных работах даны некоторые обобщения проведенных в нашей стране исследований по сераорганическим соединениям нефти и предложены схемы и методы разделения и анализа их. Работы эти являются значительным шагом вперед.