Главная -> Словарь

Парафиновых структурах

Был предпринят ряд попыток объяснения полученных результатов. Приемлемую гипотезу выдвинули Баулер и Грэйвз, предположившие, что растворимые низкоплавкие фракции «мягкого парафина» отделяемые от обычно твердых, кристаллических веществ, вызывают образование игольчатых кристаллов. Феррис с сотрудниками исследовали ряд парафиновых соединений с уменьшающейся точкой плавления при постоянном молекулярном весе и показали присутствие при перекристаллизации трудно кристаллизуемой пластинчатой и игольчатой форм. Игольчатые парафины более растворимы, чем пластинчатые» так что когда парафиновый

Поскольку в точке структурного фазового перехода осуществляется процесс ассоциации, то внешние воздействия, в основном, будут оказывать влияние на структурные характеристики растущих частиц дисперсной фазы, что существенно отразится на свойствах целевого продукта. Например, при увеличении каким-либо образом плотности парамагнитного ядра формируются более плотные элементы дисперсной фазы, которые захватывают меньшее количество молекул нафтеновых и парафиновых соединений. Однако возникающие при этом мощные сольват-ные оболочки вокруг компактных парамагнитных ядер удерживают последние от коа!улирования. Результатом этого может явиться получение неграфити-рующегося шарового кокса.

Поскольку в точке структурного фазового перехода осуществляется процесс ассоциации, то внешние воздействия, в основном, будут оказывать влияние на структурные характеристики растущих частиц дисперсной фазы, что существенно отразится на свойствах целевого продукта. Например, при увеличении каким-либо образом плотности парамагнитного ядра формируются более плотные элементы дисперсной фазы, которые захватывают меньшее количество молекул нафтеновых и парафиновых соединений. Однако возникающие при этом мощные сольват-ные оболочки вокруг компактных парамагнитных ядер удерживают последние от коагулирования. Результатом этого может явиться получение неграфити-рующегося шарового кокса.

Повышение содержания парафино-нафтеновых структур и/главным образом, твердых парафиновых соединений понижает когезию. Для битума БН-V, полученного непрерывным окислением гудрона усть-балыкской нефти в аппарате колонного типа, когезия равна 4,32 кГ/см2, из смеси гудрона и асфальта деасфальтизации II ступени того же гудрона —4,92 кГ/см2, а из асфальта деасфальтизации II ступени — 8,64 кГ/см2 ,

Действие парафиновых соединений зависит от дисперсной структуры битума . Наиболее отчетливо оно проявляется на битумах второго типа: при содержании парафина более 3% изменяется их дисперсная структура — возникает кристаллизационный каркас из парафинов, сообщающий системе жесткость, и, как следствие, повышается температура хрупкости и уменьшается интервал пластичности. У битумов с высоким содержанием асфальтенов — первого и третьего типов наблюдается некоторое расширение интервала пластичности. Парафино-нафтеновая фракция в сырье является разжижителем и пластификатором битума, улучшающим его свойства. Битум, полученный окислением гудрона смеси татарских нефтей, без парафино-нафтеновой фракции имеет неудовлетворительные показатели пластичности и температуры хрупкости и высокие прочностные свойства: когезия его равна 3,5 кГ/см3 против 1,5 кГ/см2 .

4. Действие парафиновых соединений зависит от дисперсной структуры битума, и содержание их до 3 вес.% в сырье допустимо. Повышение "содержания парафиновых соединений в сырье понижает растяжимость битумов, повышает расход воздуха и продолжительность окисления.

Однако, как показали исследования М. Магуара и др. с использованием хроматографического и спектроскопического методов, парафиновые и нафтеновые соединения сырья подвергаются превращениям. Авторы обнаружили наличие процессов ароматизации и циклизации парафиновых соединений и дегидрогениза-

углеводородов, наличие парафиновых соединений и значи-

Поскольку сырье процесса может содержать некоторое количество нелинейных парафиновых соединений — изопарафинов, алкилциклопарафинов, последние также могут превращаться в моноолефины, алкилциклоолефины, например:

Битумы, получаемые на Киришском НПЗ из смеси западносибирских нефтей, обладают индексом пенетрации от 0 до +1, что не совсем удовлетворительно для этого показателя. Эти нефти и их остатки после вакуумной разгонки имеют в своем составе значительное количество парафиновых соединений, которые снижают температуру размягчения.

Повышение содержания парафино-нафтеновйх структур и, главным образом, твердых парафиновых соединений понижает когезию. Для битума БН-V, полученного непрерывным окислением гудрона усть-балыкской нефти в аппарате колонного типа, когезия равна 4,32 кГ/см2, из смеси гудрона и асфальта деасфальтизации II ступени того же гудрона —4,92 кГ/см2, а из асфальта деасфальтизации II ступени — 8,64 кГ/см2 ,

кул . По данным ИКС, в этой фракции мало нафтеновых циклов. В парафиновых структурах СН2-групп больше в 2 раза, чем СН3-групп. Степень разветвленности цепей, судя по коэффициентам PI и Р2, небольшая. Ароматические УВ занимают подчиненное положение . Степень циклизации этой фракции невелика — 1,9. Полицикл^ческих аренов не встречено. Среди малоциклических аренов наибольший процент падает на бензольные ядра, а в сумме ароматические структуры составляют большую часть циклических УВ. В нафтено-ароматической фракции малоциклических аренов около 34%. Порфиринов содержится менее 1 мг на 100 г нефти, преобладают ванадилпорфирины. Нефти данного генотипа встречены в отложениях северо-западного обрамления Прикаспийской впадины, в северной части внешней бортовой зоны.

5. Процентное содержание углерода в нафтеновых кольцах и в парафиновых структурах находят из выражений:

и содержание углерода в парафиновых структурах:

В работе использовались масла МП-1 и МП-100. Масло МП-1 применяется в настоящее время в качестве растворителя связующего офсетных печатных красок и красок для высокой печати. Оно представляет собой экстракт циклических углеводородов, содержащих в основном одно ароматическое кольцо в среднестатистической молекуле. По данным структурно-группового анализа, выполненного по методу G-L, примерно половина углерода среднестатистической молекулы масла находится в боковых цепях ароматических колец. Циклическая часть молекул содержит 0,5 нафтенового кольца. Таким образом, условно, масло представляет собой длинноце-почные алкилпроизводные тетралина. Масло МП-100 характеризуется высоким содержанием нафтеновых колец в средней углеводородной молекуле, оно содержит углерода в парафиновых структурах вдвое меньше, чем масло МП-1. По содержанию углерода в ароматических структурах образцы масел не отличались друг от друга, что позволяет выявить роль нафтеновых колец в формировании структур ВМС нефти в растворах и их влияние на реологические и печатно-технологические свойства красок. Физико-химическая характеристика образцов масел представлена в табл. 9.2.

Примечание. та — количество изолированных ароматических ядер в средней молекуле; МСЕ — молекулярная структурная единица; /а — фактор ароматичности средней молекулы; аа — степень замещенности ароматического ядра молекулы; Сц, Са, Сн, Сп — количество атомов углерода в циклических, ароматических, нафтеновых и парафиновых структурах средней молекулы соответственно; К0, Ка, Кн — количество общих, ароматических и насыщенных колец в средней молекуле соответственно; Са, Ср, Су — количество атомов углерода, связанных с а-, В- и v-протонами соответственно; Ка гет — количество гетероароматических колец во фрагменте

Б парафиновых структурах определяется как разность % Сд - 100-СКОД.

Углерод в парафиновых структурах аклвзчазг в себя углерод

Углерод в парафиновых структурах включает в себя как углерод чисто парафиновых молекул, так и углерод в алкильных ради-

Долю углерода в нафтеновых Сн и парафиновых структурах Сп, а также число нафтеновых колец Кн находят по разности, как указано выше.

где Сп — число атомов углерода в парафиновых структурах; С„ — число атомов углерода в нафтеновых структурах; Сд — число атомов углерода в ароматических структурах; С — общее количество атомов углерода в молекуле, подсчитанное на основании данных элементного состава и относительной молекулярной массы исследуемого продукта; С, Н, S, N, О — содержание элементов по данным элементного анализа, %; Кбр — бромное число ; d — плотность при 20 °С; М — относительная молекулярная масса.

В ароматических структурах молекул смол сосредоточены 27—46% общего числа атомов С. Наименьшие степени ароматичности характерны для нефтей крайних типов: резко нафтеновых и резко метановых, так что средняя доля ароматического углерода в составе смол несколько нарастает с погружением залежей от 900 до 2300 м, а затем падает . Более широки пределы колебаний долей углерода в нафтеновых и парафиновых структурах молекул. Найдя среднее распределение углерода в смолах из нефтей, приуроченных к отдельным 200-метровым интервалам глубин залегания, мы обнаружили, что доля атомов С в парафиновых структурах с погружением и увеличением возраста залежей падает от 40% в