Главная -> Словарь

Определенных химических

Вместе с тем накопленный фактический материал позволил выявить определенные зависимости между свойствами и глубиной залегания нефтей и высказать предположения, связанные с генезисом нефти в условиях Апшерон-ского полуострова. При сопоставлении свойств всех пластовых нефтей каждого месторождения установлено, что в пределах одного отдела "продуктивной толщи принципиальной разницы в свойствах индивидуальных нефтей нет. В то же время по каждому месторождению нефти верхнего отдела продуктивной толщи отличаются от нефтей нижнего отдела, особенно по соотношению нафтеновых и парафиновых углеводородов. Нефти при переходе от верхнего отдела к нижнему характеризуются резким повышением вязкости, смолистости и способности к коксованию. Нефти верхнего отдела содержат больше светлых фракций, а в составе последних — больше нафтеновых и меньше ароматических и парафиновых углеводородов. Такая тенденция прослеживалась в нефтях всех основных месторождений Апшерона .

В присутствии в сырье никеля выход кокса в 4,5 раза больше и количество бензина снижается в 7,9 раза больше, чем в присутствии такого же количества ванадия . Потеря селективности при наличии на катализаторе никеля и меди в 10 раз больше, чем при наличии железа . Коксообразование, вызываемое содержанием на катализаторе никеля, в 4 раза больше, чем в присутствии железа . При изучении влияния различных металлов, на степень отравления катализатора большинство исследователей проводили опыты с относительно большими количествами металлов по сравнению с содержанием их на промышленном равновесном катализаторе. Поскольку в работе были использованы данные по содержанию металлов в промышленном катализаторе, определенные зависимости отличны от всех остальных. Уравнение, предложенное автором этой работы для определения активности-катализатора, имеет следующий вид:

Их содержится 1—2 % , и для различных месторождений содержание может существенно разниться. Существуют определенные зависимости между содержанием гетероатомов и металлов в смолисто-асфальтеновых веществах . Установлена связь между содержанием серы и ванадия, ванадия и азота нейтрального характера. С содержанием серы коррелируется железо, сурьма, хром.

Изучением металлов вначале в основном занимались геохимики , затем, после того как стало известно о вредном действии металлов на технологию перер-аботки и эксплуатационные св'ой-ства топлив, ими начали заниматься химики и технологи . Изучение распределения микроэлементов по нефтяным фракциям также выявило определенные зависимости, важные для технологических процессов . Например, железо, кобальт, хром, марганец, рубидий в повышенных концентрациях обнаружены во фракциях тяжелых нафтеновых нефтей. Ртуть, сурьма, скандий, наоборот, обнаружены в более высоких концентрациях в сравнительно легких метановых нефтях. Независимо от типа нефти выделены микроэлементы, для которых отмечена четкая приуроченность, с одной стороны, к легким фракциям, а с другой— к тяжелым .

Масс-спектроскопия. Mace-спектральный метод анализа основан •на ионизации потоком электронов в паровой фазе под глубоким вакуумом исследуемой углеводородной смеси. Образующийся при этом поток ионов в магнитном поле делится на группы в зависимости от их масс. Ионизацию ведут таким путем, что происходит не только ионизация, но и распад молекул углеводородов с образованием осколочных ионов. Между структурой соединения и его масс-спектром существуют определенные зависимости, которые и положены в основу количественного анализа этим физическим методом. Для каждого класса углеводородов характерно образование определенного ряда осколочных ионов. В магнитном поле, в зависимости от массы и заряда, полученные ионы движутся по различным траекториям. В конечном итоге ионы направляются на фотопластинку, и на ней получается масс-опектр. Каждый углеводород дает на масс-спектрограмме свои характерные полосы, по которым ведется в дальнейшем расшифровка спектрограмм.

Исследование характера изменения диэлектрической проницаемости расплавленных смол и битумов в широком диапазоне температур и частоты электрического поля позволили установить фазовые переходы и выявить определенные зависимости диэлектрических показателей битумов в различных температурно-временных условиях . Однако работы, посвященные изучению релаксационных свойств битумов, практически отсутствуют. :

свойства топлив, ими начали заниматься химики и технологи, особенно в связи с развитием процессов деасфальтизации, которые одновременно являются процессами деметаллизации . Изучение распределения микроэлементов по нефтяным фракциям также выявило определенные зависимости, необходимые для технологических процессов . Например, Fe, Со, Cr , Mn, Rb в повышенных концентрациях обнаружены во фракциях тяжелых нафтеновых нефтей. Hg, Sb, Se, наоборот, встречаются в более высоких концентрациях в сравнительно легких метановых нефтях. Независимо от типа нефти выделены микроэлементы, для которых отмечена четкая приуроченность, с одной стороны, к легким фракциям, а с другой —к тяжелым .

.• Хотя Бачинский и считал СБ характерной особенностью данной жидкости, несомненно, что уравнение выражает общие свойства жидкости и что между СБ и другими свойствами жидкостей будут найдены впоследствии вполне определенные зависимости.

Для достижения высокого выхода тяжелых масел, гидрирование целесообразно вести только до удовлетворения минимальных требований к качеству масел. Между параметрами гидроочистки и содержанием серы, азота и ароматических углеводородов в гидрогенизате, с одной стороны, и индексом вязкости, коксуемостью по Конрадсону и стабильностью « старению, с другой,— существуют определенные зависимости, знание которых имеет значение как для самого производства, так и для дальнейших исследований, направленных на улучшение процесса.

Исследованиями на малоразмерном двигателе, выполненными в Институте нефтехимического синтеза АН СССР под руководством Ф. А. Лаврова, установлены определенные зависимости между групповым углеводородным составом топлива и устойчивостью сгорания. На установке с малоразмерным двигателем

Количество отраслей промышленности, которым нефтехимические заводы поставляют свою продукцию, постоянно возрастает. В США производство ряда определенных химических продуктов базируется почти исключительно на основе нефтяных газов или нефти.

При сернокислотной очистке удаление сернистых соединений из очищаемой фракции происходит как в результате селективного растворения последних в кислоте, так и в результате определенных химических реакций между кислотой и сернистыми соединениями . Изменение концентрации влияет как на растворяющую способность серной кислоты по отношению к сернистым соединениям, так и на интенсивность соответствующих реакций. Результаты обработки крекинг-дистиллята калифорнийской нефти примерно одинаковым количеством серной кислоты различной концентрации приведены в табл. IV-2 .

Нефть представляет собой смесь определенных химических соединений, содержащих углерод и водород.

формулы) определенных химических соединений, понятные для химика. Более подробно мы обсудим этот вопрос позднее . Большинство веществ, входящих в состав нефти, — это определенные комбинации атомов углерода и водорода, которые называются углеводородами. Важно, что каждое из этих соединений характеризуется своей собственной температурой кипения, и в этом заключается самое полезное и наиболее широко используемое в нефтеперерабатывающей промышленности физическое свойство нефти.

Смазочные жидкости, чаще всего эфиры или полиолефины, полученные синтезом из химических реагентов, а не очисткой нефти. Синтез с использованием определенных химических соединений позволяет получать продукты с запланированными свойствами.

Частичное окисление СНГ. При окислении отдельных углеводородов, особенно олефинов, наблюдается тенденция к образованию смеси сложных соединений. Однако преимущества гомогенной фракции по сравнению с неразогнанной смесью СНГ не всегда можно использовать. Окисление смеси СНГ, осуществляемое обычно в присутствии катализаторов, в итоге приводит к образованию избытка определенных химических соединений, откуда возникает проблема разделения продукта реакции и сырья. Хотя процесс разгонки сырья не является простым , идентичный процесс окисления смесей СНГ с последующей разгонкой продуктов применяется довольно редко. В эксплуатации находятся четыре завода, работающих по этим технологиям, из которых три функционируют в США,, а один в Канаде. Все они принадлежат компаниям «Селанез Корпорейшн» и «Ситиз Сервис». На одном из заводов осуществляется частичное окисление пропана—бутана без катализатора при недостатке воздуха, температуре 350—450 °С и давлении 303— 2026 кПа. Реакция идет в паровой фазе. Основными продуктами являются формальдегид, метанол, ацетальдегид, нормальный про-панол, уксусная кислота, метилэтиловые кетоны и окислы этилена и пропилена. На другом заводе окисление происходит в жидкой фазе в присутствии растворителя. Основной продукт — уксусная кислота с некоторым количеством побочных продуктов: метанола, ацетальдегида и метилэтиловых кетонов. Могут быть подобраны такие режимы, при которых в основном будут образовываться метилэтиловые кетоны. Сепарация продуктов в первом случае основана на различной растворимости веществ: одни растворимы только в воде, другие — в углеводородах. Спирты и альдегиды сепарируются из кислот при щелочной экстракции, а отдельные соединения разделяются фракционной разгонкой.

Поскольку материнским веществом могли служить как растительные, так и животные организмы, возникает вопрос, позволяет ли нахождение определенных химических соединений в нефти делать заключение о природе первичного материала. В связи с этим остановим внимание на порфиринах.

Эта зависимость замечена исследователями давно. Однако в период, когда не пользовались хроматографическим методом анализа, позволяющим лучше изучить химическое строение неуглеводородных примесей нефтепродуктов, была разработана классификация смол, основанная на их растворимости в определенных химических растворителях. Таким методом широко пользуются и в настоящее время.

Развитию некоторых других важных отраслей химической промышленности, которые были обязаны своим возникновением наличию больших запасов определенных химических соединений, предшествовала обширная исследовательская работа чисто научного характера. В частности, больше всего это относится к промышленному использованию каменноугольного дегтя. Результаты теоретического исследования углеводородов каменноугольного дегтя получили настолько широкое признание в промышленности, что от неспециалистов часто приходится слышать вопрос, почему исследователи нефти не направляют подобным же образом своих усилий к разрешению вопроса о химической утилизации углеводородов нефти.

В предыдущей главе были рассмотрены термические реакции целого ряда индивидуальных углеводородов — представителей определенных химических типов, причем была сделана попытка разобраться в различных стадиях протекающих при этом сложных превращений. В настоящей главе будут рассмотрены важнейшие черты технического крекинг-процесса, главная задача которого заключается в том, чтобы получить максимальное количество высокосортного моторного топлива, исходя из высококипящих нефтяных фракций. При такого рода рассмотрении нет необходимости подробно касаться типа применяемой для крекинга установки и технических условий работы там, где это не влияет особо на выход и качество получаемых продуктов. С точки зрения химика наибольший интерес представляют получаемые при промышленном крекинге газообразные и низкокипящие жидкие вещества, так как они, благодаря содержанию низших олефинов и других реакционноспособных углеводородов, становятся сырьем для большой органической химической промышленности. В частности — газообразные продукты крекинга, которые с точки зрения нефтяника до сих пор рассматривались, как нежелательные побочные продукты, имеющие ценность только в качестве газообразного топлива, являются потенциальным источником весьма больших количеств непредельных углеводородов простого состава, в частности этилена и пропилена, легкая доступность которых уже в настоящее время оказывает огромное влияние на развитие синтетической промышленности жирного ряда 1.