Главная -> Словарь

Присутствие значительных

Олефиновые и диолефиновые углеводороды цепной структуры имеют одну или две двойные связи. Общая формула олефинов — СпН2п, диолефинов — СпН2п_2. Ввиду наличия двойных связей углеводороды этих групп более реакционно способны и менее химически стабильны, чем парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды. Олефиновые и диолефиновые углеводороды способны к реакциям присоединения, в том числе и окисления. Поэтому присутствие углеводородов этих групп в авиационных топливах не допускается.

области колебаний групп СН2СН3 3,3—3,6) обнаружено присутствие углеводородов нормального строения состава Ci2, •Cis, CH, Cis со степенью чистоты выше 95%.

Для подтверждения возможности органического синтеза нефти были проведены прямые лабораторные экспериментальные исследования . Так, еще в 1888г. немецкий химик К. Энглер впервые в мире произвел перегонку рыбьего жира при давлении 1 МПа и температуре 42 °С и получил 61 % масс, масла плотностью 0,8105, состоящего на 90 % из углеводородов, преимущественно парафиновых от Сь и выше. В тот же период им были получены углеводороды из растительных масел: репейного, оливкового и др. В 1919 г. акад. Н.Ф. Зелинский произвел перегонку сапропелита оз. Балхаш и получил 63,2 % смолы, 16 % кокса и 20,8 % газа. Газ состоял из метана, окиси углерода, водорода и сероводорода. После вторичной перегонки смолы были получены бензин, керосин и тяжелые масла, в состав которых входили парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды. В 1921 г. японский ученый Кобаяси получил искуственную нефть при перегонке рыбьего жира без давления, но в присутствии катализатора — гидросиликата алюминия. Подобные опыты были проведены затем и другими исследователями. Было установлено, что природные алюмосиликаты — глины-являются катализатором в химических реакциях нефте — образования. Акад. А.Д. Архангельский глинистые породы назвал нефтепроизводящими, или нефтематеринскими. Подтверждающие органическую концепцию нефтесинтеза результаты дали также исследования самих осадочных пород различного геологического возраста на присутствие углеводородов. Органические вещества в пределах 0,2 — 0,9 % от массы осадочных пород были обнаружены во всех оседочных образованиях — от докембрия до современных осадков, причем глины оказались в среднем в 2 — 4 раза богаче органическим веществом, чем пески и карбонаты. Более богатыми органикой оказались глинистые породы нефтегазоносных провинций. Так, глины девонских отложений Волго —Урала и юрских отложений Западной Сибири содержали до 10— 15 % органического вещества. Исследования химического состава органических веществ осадочных пород, определяемого по степени растворимости в различных растворителях, показали, что они состоят из битумоидов , гуминовых кислот и на 70 —80 % из нераство —

водородами с пятичленными и шестичленными кольцами, являют щимися наиболее устойчивыми из всех возможных нафтеновых колец. Присутствие углеводородов с нафтеновыми кольцами, состоящими из иного числа атомов углерода, является маловероятным, и в нефтяных маслах они обнаружены не были.

бы идентифицировать или устанавливать присутствие углеводородов нафтенового типа, все еще не увенчались успехом. На рис. 9 представлены характеристические частоты, приведенные у Шеппарда для монозамещенных трех- и шестичленных нафтеновых колец. Частоты в инфракрасных спектрах и спектрах комбинационного рассеяния, относящиеся к этим типам углеводородов, часто различны, и это лишний раз подчеркивает взаимодо-

Для цикланов было установлено присутствие углеводородов с пяти- и шестичленными кольцами. В то время еще не было сделано полного анализа даже наиболее низкокипящей части бензиновой фракции ни одной из известных к тому времени сырых нефтей. Кроме того, не было известно, каким образом содержание индивидуальных углеводородов зависит от природы нефти. С 1925 г. положение заметно изменилось. Литература, посвященная проведенным с той поры исследованиям, настолько обширна, что нет никакой возможности перечислить в рамках настоящей книги все опубликованные работы.1

Присутствие углеводородов в космическом масштабе обнаружено в газовой оболочке некоторых неподвижных звезд, планет и комет. Битумы встречены и в метеоритах — в тех осколках небесных тел, которые время от времени попадают на нашу планету. В пределах нашей планеты углеводороды обнаружены, с одной стороны, в газах вулканов, а с другой, — в различных изверженных породах и кристаллических сланцах.

Являясь самым удобным объектом для изучения нефти, бензины подвергались исследованию неоднократно и довольно подробно, В пределах до 140°, вероятно около 50% веса, а может быть и больше, удалось даже отождествить с определенными химическими индивидами. Бензин может содержать простейшие, в смысле числа углеродных атомов, углеводороды рядов метана, нафтенов! и бензола. Бензин легко очищается, и торговые его сорта обыкновенно содержат только незначительные количества веществ, дающих с серной кислотой темное окрашивание. Американские бензины из метановых нефтей содержат почти исключительно метановые углеводороды, но в них содержатся также представители нафтенового и ароматического ряда. Наоборот, бакинские бензины состоят главным образом . из производственных циклопен-тана и циклогексана, но и в них имеется определенно обнаруженная примесь ароматических и метановых углеводородов. Присутствие углеводородов других рядов в советских бензинах не являетбя положительно доказанным: во всяком случае эти примеси не играют заметной роли. Из советских нефтей можно вщелить в особую группу таманские и майкопские, дающие бензин, особенно богатый ненафтеновыми углеводородами, и уральские бензины, содержащие наряду с большим количеством сернистых соединений , свыше 35 % ароматических углеводородов, главным образом толуола и ксилолов. Таким образом, бензин вообще представляет собой смесь переменного состава. Неоднократно подчеркивалось в специальной литературе, что легкие бензины всех нефтей более или менее сходны. Простейший пятиуглеродный кольчатый представитель, циклопен-тан, кипит уже при 50—51°, откуда следует, что первые фракции нефтяных эфиров всех нефтей земного шара должны быть тождественны. Таким образом понятно, почему нельзя относить исследуемую нефть к типу метановой или нафтеновой только на основании изудения бензиновой фракции, очень часто составляющей лишь небольшую долю всей массы нефти.

При определении химического состава керосинов и вышекипящих фракций определяют групповой состав, структурно-груп-noBoi: состав и детализированный групповой состав. В последнем случае идентифицируют некоторые наиболее доступные индивидуальные углеводороды или по выявленным аналитическим признакам устанавливают во фракциях присутствие углеводородов определенного типа.

Серная кислота является реагентом, при помощи которого можно установить присутствие углеводородов ароматического ряда i углеводородных смесях. Серная кислота реагирует также с ненасыщенными углеводородами, но при соблюдении определенных условий, т. е. при последовательней обработке углеводородной смеси серной кислотой различной концентрации можно определить присутствие тех и других углеводородов. При концентрациях несколько ниже 100% и при невысокой температуре серная кислота практически не реагирует пи с нафтснами, пи с парафинами.

При высаживании асфальтенов из раствора наблюдается увлечение вместе с ними некоторого количества углеводородов и смол, растворимых в данном растворителе при температуре высаживания, причем часть из них захватывается механически, а часть удерживается внутри агрегированных мицелл вследствие частичной сорбции вместе со смолами. . Извлечь эти углеводороды можно, полностью разрушая молекулярные оболочки коллоидных мицелл растворением смол многократной коагуляцией или отмывкой. Выше КТР2 вследствие ограниченной растворяющей способности пропана по отношению к смолам происходит их выделение из раствора. Выделяющиеся смолы растворяют полициклические ароматические углеводороды и, таким образом, относительно раствора углеводородов выполняют роль селективного растворителя, несмешивающегося с пропаном.

Содержание золы в чисто нефтяном масле должно быть минимальным. Присутствие значительных количеств золы указывает на плохую очистку масла, наличие различных солей и минеральных механических примесей, присутствие в масле присадок.

Продолжая исследования в этом направлении Н. И. Шуйкин, С. С. Новиков и Е. Д. Тулунова изучили влияние углеводородов различных классов па изомеризацию пя-тичленных цикланов в присутствии хлористого алюминия и пришли к выводу, что присутствие значительных количеств ароматических углеводородов заметно подавляет реакцию изомеризации циклопентановых углеводородов.

Длинноволновая область спектра определенно указывает на присутствие значительных количеств тиофанов . Полосы поглощения тиофенов и меркаптанов отсутствуют. Если предположить, что признаки типа помещения одинаковы для тиофеновых и тиофановых структур, то можно характеризовать имеющиеся здесь тиосоединения как преимущественно смесь 3-алкилзамещен-ных тиофанов, причем алкил представляет собой разветвленную структуру . Возможно одновременное присутствие алифатических сульфидов.

Выплавленный или экстрагированный озокерит исследуется физическими и химическими методами, более или менее полно выражающими его качества. Определяются: температура за-стЫвапия или плавления, для чего пользуются прибором Жукова или другими, принятыми в лаборатории, напр., .Кремер^Сарнова , цвет — не имеющий особенного значения, но позволяющий судить о торговом сорте продукта и возможной потере при очистке серной кислотой; количество лееколетучгчх веществ. Это определение производится нагреванием навески до 18О—200 г в условиях, идентичных с теми, при каких исследуется летучесть смазочных масел. Потеря не должна превышать 6% для обработанного перегонкой продукта. Для сырца количество улетучивающихся продуктов определяется свойствами исходного материала; количв' ство углеводородов, получаемых после обработки серной кислотой. Бойен ведет эту обработку следующим образом. Около "5 г горного воска помещаются в фарфоровую чашечку, 10 см диаметром и 3 см глубиной, в которой обрабатывается 18% крепкой серной кислоты. Затем все нагревают до 200° и, при тщательном перемешивании, выжидают прекращения выделения сернистого газа, после чего в торячую еще массу вносят 2 г обесцвечивающего порошка и 6 г сухих древесных опилок . Всю эту массу извлекают бензином в аппарате Сокслета. По удалении растворителя опред^е-ляется вес остатка. См. также Лах Зола. По ходу переработки озокерита присутствие значительных количеств золы в сырце не должно иметь места. Самое большое — 1 % ее может остаться вследствие случайностей переработки. Большие количества указываю!: или на недоброкачественность продукта, или на eto фальсификацию.

Бензол и толуол, применяемые в технике, должны быть чисты в смысле содержания примеси бензина. При таких операциях, как нитрование и хлорирование, в меньшей степени сульфирование, присутствие значительных количеств бензина, во-первых, вызывает перерасход реагентов, а во-вторых, загрязняет полученный продукт. Поэтому стараются) по возможности свести щи. примеси бензина до минимума . Во многих случаях большим утешением является хотя бы точное представление о количестве бензина.

Присутствие значительных количеств нафтеновых кислот в нефти и её фракциях может явиться причиной коррозии нефтяного оборудования, поэтому дри переработке таких нефтей должны быть предусмотрены меры зашиты от коррозиЕ аппаратуры.

Присутствие значительных количеств бутана и пентана, имеющих более длинную углеводородную цепь и в силу этого обладающих большими дисперсионными силами, повышает растворяющую способность пропана. При этом несмотря на практически одинаковую критическую плотность «--парафинов от С3 до С8 четкость отделения омолисто-аофальтеновых веществ от углеводородов снижается и вследствие растворения в пропане части смол. В результате .выход деасфальтизата возрастает при одновременном увеличении 'коксуемости и ухудшении остальных показателей его качества. То же относится и к изобутану, хотя его растворяющая способность несколько ниже, чем н-бутана. Пропилены и бу-тилены при прочих равных условиях процесса увеличивают растворимость смол и полициклических соединений в пропане, снижая тем самым качество деасфальтизата.

Присутствие значительных количеств бутана и пентана, имеющих более длинную углеводородную цепь и в силу этого обладающих большими дисперсионными силами, повышает растворяющую способность пропана. При этом несмотря на практически одинаковую критическую плотность я-