Главная -> Словарь

Понимание механизма

Окисление парафиновых углеводородов при низких температурах йачинается с труднообъяснимой пока реакции между алкильными радикалами и кислородом. Поэтому изучение этого первичного процесса и последовательных превращений получающихся промежуточных продуктов весьма важно для понимания процессов окисления алканов в целом.

Данные о прочности связей между атомами в молекулах органических веществ, о свободных радикалах, ионах карбония, энергии активации, свободной энергии образования, химизме и механизме термического крекинга дают ценные материалы для понимания процессов, происходящих при коксовании, и для изучения эксплуатационных свойств нефтяного кокса.

Изучению преобразований стеролов и станолов на ранних стадиях диагенеза посвящено в последние годы достаточно большое числоработ . Существуют различные взгляды на механизм реакций превращения стероидов. В литературе обсуждаются главным образом два фактора, преобразующие биологические молекулы в осадках. Это воздействие микроорганизмов и воздействие алюмосиликатов . Ясно, что первый фактор имеет наиболее важное значение для понимания процессов, происходящих в диагенезе, тогда как воздействие алюмосиликатов, протекающее при повышенных температурах, относится к области катагенеза органического вещества. Не обсуждая здесь подробности работ, связанных с изучением воздействия микроорганизмов, укажем все же, что главной реакцией в диагенезе является восстановление стеролов в станолы .

Для понимания процессов смолообразования в недрах земли из органического вещества растительного происхождения большой интерес представляют результаты, полученные при исследовании состава фихтелитового масла из глубинного осмола торфа тысячелетней давности . Из табл. 107 видно, что с увеличением возраста глубинных торфяных осмолов повышается содержание в них ретена, т. е. ароматического углеводорода с конденсированной системой колец, и фихтелита — его гидрированного аналога, из которого он может образоваться, и уменьшается содержание первичных смоляных кислот. В распределении абиетиновой кислоты и веществ, не растворимых в петролейном эфире, наблюдается несколько иная закономерность: сначала идет накопление их до достижения определенной критической концентрации, а затем наступает резкое снижение содержания их в осмолах.

Кроме общих химических свойств метановых углеводородов, рассматриваемых в органической химии и свидетельствующих о значительной инертности в отношении многих реагентов, следует отметить некоторые свойства, имеющие специфическое значение в аналитической химии метановых углеводородов или представляющих интерес для понимания процессов превращения при термокатализе или при термическом разложении.

Для понимания процессов, влияющих на состав природного газа, надо иметь.в виду физические свойства газа, главным образом температуру нефтяного пласта и растворимость газов в нефти. Эти свойства приведены в табл. 22.

Для .понимания процессов смолообразования в недрах земли из органического вещества растительного происхождения большой интерес представляют результаты, полученные при исследовании состава фих-тслптового масла из глубинного осмола торфа тысячелетней давности 7. Влияние размеров частиц связано с зависящими от них изменениями в структуре и химии поверхности катализатора. В последнее десятилетие был изучен ряд спектроскопических методов определения свойств поверхности в системах, представляющих интерес для катализа . Некоторые из них были применены к системам, характерным для переработки угля СРК и гидрогенизации угля.

Наконец, становится ясным, что полное понимание механизма реакции Фридоля — Крафтса невозможно без детального представления о характере взаимодействия между различными компонентами типичной реакционной смеси. Такая смесь включает галоидный металл МХ3, галоидо-водород НХ, галоидный алкил RX, ароматический углеводород АгН и один или несколько алкилированных продуктов ArR или ArR2. В настоящее время известно, что многие из этих индивидуальных компонентов реагируют между собой с образованием продуктов присоединения или комплексов, а получающиеся при этом продукты должны рассматриваться как важные составные части реакционной смеси. Поэтому еледз^ет рассмотреть данные, относящиеся к этим взаимодействиям, прежде чем перейти к детальному обсуждению механизма реакции Фриделя — Крафтса.

Понимание механизма детонации не будет полным без знания того, как антидетонаторы, и особенно ТЭС, оказывают свое действие. До настоящего времени, несмотря на большой объем исследований, не существует удовлетворительной теории. Установлено, что тетраэтилсвинец способствует окислению в жидкой фазе и препятствует окислению топлив в паровой фазе . Тетраэтилсвинец и тетратолилсвинец способствуют окислению смазочных масел при 170° С и атмосферном давлении. Существуют довольно убедительные подтверждения того положения, что в двигателях антидетонаторы выполняют ингибирующую функцию, т. е. повышают температуру спонтанного воспламенения и снижают скорость окисления .

Изучение химических условий образования нефтей в природе, кроме чисто познавательного интереса, имеет и очевидный практический интерес, так как позволяет сознательно подходить к проблеме разведки нефтяных месторождений. Не меньшее значение имеет понимание механизма образования нефтей и для химиков, так как-геохимические условия образования нефтей определяют закономерности ее химического состава, что в значительной мере помогает разобраться в сложных задачах, связанных с исследованием строения нефтяных углеводородов. Под геохимическими условиями образования нефти следует подразумевать сложный комплекс вопросов, связанных как со строением и составом нефтематеринских веществ, так и с условиями преобразования последних в нефть. Как будет показано в дальнейшем, наиболее важным звеном является в данном случае определение химических реакций, лежащих в основе нефте-образования.

точно предсказывало у по х желательно включить в модель как можно больше xi . С другой стороны с громоздкой моделью очень неудобно работать, возрастают затраты, связанные с получением информации, излишние детали затрудняют правильное понимание механизма протекания процесса. Поэтому можно говорить о некотором компромиссном решении, которое очень трудно определить формально. Необходимой состав-

За последние несколько лет наше понимание механизма жидкофазного окисления моноолефинов молекулярным кислородом значительно продвинулось вперед . Эта реакция протекает по цепному механизму через свободные радикалы. Первичным продуктом, образование которого можно установить, является гидроперекись с перекисной группировкой, расположенной у соседней с двойной связью метиленовой группы:

Признание важного значения достаточно больших скоростей жидкого потока в трубах, а также более глубокое понимание механизма радиационного теплообмена привели к принципиальным изменениям конструкции трубчатых печей. По мере развития теории радиации и радиационного теплообмена неуклонно росла доля теплопоглощающих поверхностей радиантной секции в общей тепловой мощности печи. Результатом этой тенденции и явилась современная трубчатая печь, в которой в большой степени преобладает теплообмен радиацией.

Уже давно общепризнано, что жидкофазное окисление органических соединений протекает по цепному механизму . Однако лишь за последние 15 лет достигнуто более глубокое понимание механизма окисления. В этой области работали многочисленные исследователи . В значительной степени эти успехи достигнуты на основе исследования реакций окисления ненасыщенных и полиметиленовых углеводородов.

Ранние теории были основаны на экспериментальных данных полученных в условиях глубокой конверсии, а более глубокое понимание механизма реакции стало возможным благодаря развитию более точных методов анализа. После этих попыток были выдвинуты теории предполагающие образование в качестве промежуточных продуктов свободных радикалов. Особое значение теория свободных радикалов приобрела в работах Ф. Раиса , который рассматривал метил, этил, пропил и аналогичные высшие радикалы как единственные промежуточные продукты реакции; он разработал детально этот механизм с учетом надежных данных по энергиям активации указанных реакций. И хотя Ф. Раис подтвердил свою теорию экспериментальными кинетическими данными , сомнение в их существовании исторически преодолевалось с большим трудом. Долгое время наличие и тем более значение их в процессе разложения углеводородов не признавалось. Это объясняется тем, что доказательство существования стабильных свободных радикалов проводилось косвенными химическими методами.

Усовершенствованиям катализатора способствует понимание механизма соответствующих реакций, например реакций гидро-десульфурации, гидроденитрогенизации или крекинга многоядерных ароматических соединений. В последние несколько лет гидросероочистке было уделено значительное внимание в отличие от гидронитроочистки . Эти две реакции имеют совершенно различные стадии, которые определяют скорость суммарного процесса. Неудивительно поэтому, что наилучшие катализаторы для каждой из реакций не являются одинаковыми.

19.3.3. Фундаментальные исследования. Основательное понимание механизма катализа и свойств поверхности, имеющих важное значение для регулирования активности и селективности в процессе гидрирования СО, должно быть особенно полезным

Признание важного значения достаточно больших скоростей жидкого потока в трубах, а также более глубокое понимание механизма радиационного теплообмена привели к принципиальным изменениям конструкции трубчатых печей. По мере развития теории радиации и радиационного теплообмена неуклонно росла доля теплопоглощающих поверхностей радиантной секции в общей тепловой мощности печи. Результатом этой тенденции и явилась современная трубчатая печь, в которой в большой степени преобладает теплообмен радиацией.