Главная -> Словарь

Парафиновые фрагменты

В технических микрокристаллических парафинах, выделенных из более высококипящих фракций, чем парафиновые дистилляты, обнаружено преобладание структур нафтенового и изоалка-нового характера. Они состоят главным образом из углеводородов, содержащих 34—60 углеродных атомов в молекуле, и имеют температуру плавления в пределах 60—90° . О высокомолекулярных парафинах, получаемых синтез-ом Фишера—Тропша, см. стр. 128.

Из дистиллятного сырья в неочищенном виде депарафинируют продукты, которые по технологии изготовления вообще не требуют очистки, например дизельные топлива некоторых нефтей, легкие индустриальные масла невысокого качества и некоторые другие. Также без очистки депарафинируют и парафиновые дистилляты, целевым продуктом переработки которых является не депарафинированное масло, а парафин.

Парафиновые дистилляты

Основную массу к-алканов, содержащихся в дистиллятах нефтяных масел, составляют углеводороды от С18 с температурой плавления 28° и температурой кипения 318°, примерно до Ск с температурой плавления 74,6° и температурой кипения 498°, а в отдельных случаях и до С40 с температурой плавления 81° и температурой кипения 536°. В парафиновые дистилляты, кипящие обычно в пределах от 300—325 до 450—475°, могут входить к-алканы от С17 и С18 с температурами плавления 21 и 28° до С3о и С32 с температурами плавления 64,7 и 69,6° и температурами кипения 456 и 476°.

Хорошо поддаются депарафинизации этим методом дистилляты дизельных тошшв. Вследствие низкой вязкости этих продуктов и крупной кристаллической структуры содержащегося в них парафина их можно перерабатывать при значительно более низких температурах, чем парафиновые дистилляты. Нами была показана возможность высокоэффективной депарафинизации дизельных топлив фильтрпрессованием, а также вакуумной фильтрацией без растворителей при температурах до —15° и —25° с получением депарафинированных продуктов с такими же температурами застывания и с одновременным выделением концентрата легкоплавкого парафина.

Достоинством вакуумной фильтрации на барабанных фильтрах непрерывного действия является полная механизация всех технологических операций, в том числе и выгрузки гача. Барабанные вакуумные фильтры выпускают в герметичном исполнении, что позволяет перерабатывать на них продукты, содержащие летучие растворители. Недостатки барабанных вакуумных фильтров — малая по сравнению с фильтрпрессами фильтрующая поверхность и относительно невысокие рабочие давления фильтрации, не превышающие 0,6—0,75 ати. Вследствие этого фильтрация на барабанных вакуумных фильтрах вязких и труднофильтруемых продуктов, таких как не разбавленные растворителями парафиновые дистилляты, была бы совершенно неэффективной и непроизводительной и поэтому барабанные вакуумные фильтры для переработки таких продуктов не применяют.

1. Легкие фракции смазочных масел, содержащих парафин и свободных от асфальта нефтей. 1 Они обычно известны как «парафиновые» дистилляты, имеют вязкость по Сейболту 65—85 при 38° С и температуру кипения 150—315° С при 10 мм рт. ст. Из них получают основную массу продажного парафина.

2. Тяжелые фракции смазочных масел, более вязкие, чем обычные парафиновые дистилляты, переходящие в так называемые «непрессуемые фракции». Они обычно перерабатываются совместно с парафиновыми дистиллятами; другими словами, обрабатывается вся широкая фракция, включающая оба парафиновых дистиллята и «непрессуемые фракции».

Парафиновые дистилляты получают из различных нефтей; отбираемые фракции контролируют по температурам кипения и вязкости, которые, очевидно, различны для разных нефтей.

Процесс весьма прост. Парафиновое масло растворяется в смеси растворителей и вымораживается прокачиванием через холодильник типа труба в трубе, охлаждаемый рассолом и снабженный внутренним перемешиванием. Суспензия кристаллов парафина в растворе масла подается в горизонтальный барабанный вакуум-фильтр, где парафин отфильтровывается и промывается холодным растворителем. Существуют различные видоизменения этого метода; как оказалось, он достаточно гибок и позволяет получить различные парафины из самого разнообразного сырья . При соответствующей корректировке можно обрабатывать широкие парафиновые дистилляты и широкую фракцию.

Основное влияние на степень набухания резины оказывает химический состав масла: парафиновые дистилляты с высоким индексом вязкости обычно вызывают усадку резины, нафтеновые дистилляты — ее набухание. В значительно большей степени набухание резины зависит от содержания в масле ароматических углеводородов — чем ниже анилиновая точка масла, тем сильнее увеличивается в объеме резина, омываемая этим маслом . Масло и резина хорошо совмещаются между собой, если после выдерживания в масле при 140° С в течение 10 суток резина увеличивается в объеме не более чем на 6—8%. Меньше других набухают в минеральных маслах уплотнения, изготовленные из силиконового каучука, сохраняющего работоспособность в интервале температур от минус 50 до плюс 150—170° С.

Добавление ДА в ВГГО и ПВГ оказывает различное влияние на выход бензина. Наблюдается рост выхода бензина при крекинге смеси ВГГО с ДА, что обусловлено как природой сырья, так и условиями испарения углеводородов. При крекинге АрУ ДА, имеющих более длинные нафтено-парафиновые фрагменты, выявлен эффект повышения выхода бензина для ВГГО, который не проявляется при его замене на

В дистилляте 450—490°G присутствуют ароматические соединения, состоящие из 14-3,4 ароматического цикла. Фракция аренов характеризуется повышенной долей нафтеновых колец . Во всех образцах от 40 до 50% атомов углерода приходится на парафиновые фрагменты.

Нефти Советско-Соснинского месторождения. Ароматические углеводороды фракции 200—250°С нефти пласта АВд имеют невысокие значения молекулярных масс , фактор водородной ненасыщенности от 7 до 9,4, содержат до 1,4% гетероатомов. Общая цикличность составляет 1,8— 1,9 , основная доля приходится на ароматические кольца. Количество атомов углерода, приходящегося па парафиновые фрагменты молекул, невелико, но превышает число атомов С в нафтеновых циклах. Алкильные заместители короткие и неразветвленные.

В соответствии с отмеченными закономерностями высоко-кипящие фракции нефтей содержат больше атомов углерода в ароматических структурах и больше ароматических колец в средней молекуле. Парафиновые фрагменты в средних молекулах представлены преимущественно разветвленными цепочками средних размеров. По соотношению алифатических и нафтеновых атомов углерода, по среднему числу нафтеновых колец в молекуле изученные нефти отличаются от нефтей других регионов меньшей долей алифатических атомов углерода в средних молекулах. Общим характерным признаком для изученных нефтей является повышенная доля нафтеновых фрагментов молекул аренов в высококи-пящих фракциях независимо от химического типа нефти. Чем больше возраст и глубина залегания вмещающих нефтяную залежь пород, тем более отчетливо проявляется отмеченная особенность строения молекул ароматических углеводородов. Изучение ароматических углеводородов остаточных фракций нефтей также указывает на преобладание в их структуре нафтеновых фрагментов. Количество нафтеновых циклов в средней молекуле аренов больше в более зрелых нефтях. Ароматические углеводороды нефтей, менее погруженных, характеризуются повышенной долей алифатической части молекул, наличием более длинных парафиновых заместителей.

Количество атомов С в парафиновых структурах колеблется в пределах Сц = 3,3—20,3, в расчете на структурную единицу . Оно повышено в среднем до Сд » » 12,5, в молекулах смол из нефтей верхнего мела, несмотря на нафтеновый характер углеводородных компонентов Этих нефтей, снижается до Сп л; 8 в смолах из метано-нафтеновых нефтей валанжина и вновь нарастает с переходом к метановым нефтям юры и палеозоя. В среднем наиболее развиты парафиновые фрагменты в смолах из нефтей баженовской свиты .

доли атомов водорода, входящих в ароматические и алифатические парафино-циклопарафи-новые фрагменты Сал — доли атомов углерода, входящих в ароматические и алифатические парафино-циклопарафино-вые фрагменты Снаф. Скор СМПФ ~ Доли атомов углерода, входящих соответственно в нафтеновые, короткие алкильные и многоатомные парафиновые фрагменты

Парафиновые фрагменты тяжелых углеводородов можно условно разделить на многоатомные и короткие . Как известно, многоатомные парафиновые фрагменты присутствуют в нефтях в виде молекул алканов и заместителей при нафтеновых и ароматических кольцах. Количество структурных типов тяжелых алканов в нефтях невелико. Основную их часть составляют нормальные алканы, монометилалканы и изо-пренаны. Число заместителей, отличных от СН3-групп, мало. Редко встречаются алканы, в которых заместители разделены менее чем тремя СН2-группа-ми .

4.1.1. Многоатомные парафиновые фрагменты

В многоатомные парафиновые фрагменты входят СН3-, СН2- и GH-группы; количеством четвертичных атомов углерода в МПФ можно пренебречь . Величины химических сдвигов любых С-ядер МПФ нефтей практически линейно зависят от количества атомов углерода в ее-, р\ у- и 6-по-ложении к рассматриваемому ядру , причем б-эффект составляет 0,0— 0,5 м.д.

мов, входящих в СН3-грушш, составляет 0,225 и 0,21 , причем 67% из них входят в короткие парафиновые фрагменты — данные расчета по формуле . Распределение заместителей при нафтеновых фрагментах вычисляется с использованием выражений , — , . Для рассматриваемой в качестве примера фракции в-пренебрежении долей неконденсированных нафтенов средняя степень замещения нафтеновых фрагментов составляет 34 ± 4% от Снаф, причем 7,5 ± 1 % приходится на многоатомные парафиновые заместители и 25 ± 3% — на ме-тильные заместители. Средний размер многоатомного парафинового заместителя — 6 С-атомов.

— доли С-атомов, входящих в ароматические, нафтеновые, короткие ал-кильные и многоатомные парафиновые фрагменты ;