Главная -> Словарь

Разделение асфальтенов

Разделение ароматических углеводородов Са иногда проводят и по другой схеме . В колонне 1 с остатком выделяется о-жсилол и углеводороды Сд, дистиллят подвергается низкотемпературной кристаллизащии с отделением n-исилола. Затем из этого

Разделение ароматических групп. В принципе выделение ароматических групп может быть доведено до конца любым методом, использующим различие в физических свойствах абсорбции и адсорбции; экстракция и хроматография являются основами таких методов. В противоположность крупномасштабным процессам, применяемым в переработке, где до сих пор экстракция шире применяется, чем хроматография, при лабораторных исследованиях лучшие результаты достигаются при помощи хроматографии. Преимущество этого метода разделения связано, с одной стороны, с простотой процесса И необходимого оборудования, а с другой стороны, с точностью разделения.

2.8.2. Изомеризация и разделение ароматических углеводородов С8

2.8.2. Изомеризация и разделение ароматических углеводородов

Применение дробных растворителей улучшает разделение ароматических углеводородов на группы и способствует более четкому отделению их от смолистых веществ .

Повторное адсорбционное разделение ароматических фракций с использованием в качестве сорбента активной окиси алюминия позволяет более четко выделить отдельные группы ароматических углеводородов , повышая одновременно концентрацию сераорганических соединений во фракции средних и особенно тяжелых ароматических углеводородов.

Как видно, значение фактора z в ряде случаев может быть одинаково для углеводородов с различным числом ароматических ядер, поэтому для группового исследования их методами молекулярной масс-спектрометрии лучше проводить предварительное разделение ароматических углеводородов на группы.

В связи с внедрением в промышленность процесса гидрокрекинга последний может быть введен в поточную схему завода для переработки газойлей прямой перегонки нефти, каталитического крекинга и коксования или же остатков. Один из возможных вариантов такой схемы применительно к высокосернистой нефти представлен на рис. 117. По этой схеме гидрокрекингу подвергается вакуумный газойль; сырьем каталитического крекинга служит смесь тяжелого дистиллята гидрокрекинга, гидроочищенного газойля коксования и тяжелого рафината с установки экстракции. Поточная схема, изображенная на рис. 117, отличается от предыдущей большим разнообразием процессов: для повышения октанового числа бензина использована установка изомеризации легкой головки бензина, предусмотрено разделение ароматических углеводородов на индивидуальные компоненты, в том числе на изомеры ксилола. С целью увеличения ресурсов ароматических углеводородов в схему введены установки каталитического гидродеалкилирования —для производства бензола из менее ценного толуола и для производства нафталина из легкого газойля каталитического крекинга. На установке карб-амидной депарафинизации вырабатывают зимние сорта дизельного топлива; с этой же установки получают жидкий парафин —сырье для производства жирных кислот и других химических продуктов. Для увеличения ресурсов газообразных олефинов имеется установка пиролиза этана и бутана. В схеме широко используются процессы гидроочистки и экстракции. Большая часть гудрона идет на получение кокса. Остальной гудрон идет на производство битума, а часть

РАЗДЕЛЕНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 189 ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНОВОК КАТАЛИТИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

для выделения изомеров из сырых ксилолов. Наиболее экономичное разделение ароматических углеводородов С8Ню в промышленных условиях достигается комбинированием процессов сверхчеткой ректификации и низкотемпературной кристаллизации . Таким путем достигается получение этилбензола и изомеров ксилола высокой чистоты пр-и большом отборе их от исходного сырья.

Проведенное в последнее время гель-хроматографическое разделение асфальтенов на более узкие пс молекулярной массе фракции, а также разделение с помощью растворителей показало, что различные фракции имеют практически одинаковое распределение углерода и водорода по типам структурных элементов. Следовательно, увеличение молекулярной массы асфальтенов сопровождается не увеличением ароматичности и степени конденсации структуры, а увеличением числа близких по структуре фрагментов.

В качестве критериев принадлежности к асфальтенам, кроме их нерастворимости в низкокипящих алканах, использовали отношение С : Н и молекулярную массу. В работе предлагаются критерии, позволяющие более четко определить понятие «асфальтены». Решающим является критерий об интенсивности межмолекулярных взаимодействий, приводящих к формированию структуры, характерной для кристаллоподобных веществ и выявляемой рентгеноструктурным и электрономикроскопичес-кнм методами анализа. Смолы в отличие от асфальтенов — бесструктурные гетероорганические соединения, растворимые в неполярных углеводородных растворителях, которые можно разделить на узкие фракции однотипных соединений. Разделение асфальтенов можно осуществить путем подбора соответствующих растворителей различной полярности, а также специальных приемов, основанных на различиях в химической активности отдельных асфальтеновых фракций но отношению к гидрированию, термодеструкции, озонолизу .

Разделение асфальтенов'

Для разделения асфальтенов применяются коагуляционные 4253))), селективно-экстракционные , адсорбционные методы, гель-фильтрование и комбинирование последнего с ионообменным разделением , ионообменная, координационная, адсорбционная , тонкослойная хроматогра-фия и др. Разделение асфальтенов на фракции, различающиеся по молекулярной массе, содержанию гетероатомов и металлов, представляет собой трудную задачу. К настоящему времени эта задача не решена. Предложенные методы позволяют получать фракции, отличающиеся друг от друга только по одному параметру, который плохо коррелируется с другими. Так, при разделении асфальтенов, выделенных петролейным эфиром методом дробного осаждения смесями бензола и изооктана, можно получать фракции, различающиеся молекулярной массой и полярностью ; с ростом концентрации изооктана осаждаются наиболее низкомо-

Разделение асфальтенов проводят гель-фильтрованием на сти-рогелях и сефадексах -.

Гель-хроматография СХЕМА 4. Разделение асфальтенов на ионитах и адсорбентах.

Наиболее полный метод — сочетание разделения на ионитах с гель-фильтрованием . Впервые асфальтены разделил на кислые и основные фракции Швейггард , используя анионо-и катионообменные смолы . Согласно схеме'4, было проведено разделение асфальтенов на четыре-кислых , четыре основных и нейтральную фракции. Затем методом гель-фильтрования их делят на фракции, имеющие одинаковые размеры молекул.

Разделение асфальтенов 105

Определение молекулярного^е?а_тесно связано с растворимостью вещества. Его определяют в разбавленных растворах. Мольная доля растворенного вещества в этом случае так мала, что теплота смешения приближается к нулю. Когда теплота смешения велика, растворимость зависит от температуры и, следовательно, молекулярный вес может изменяться при изменении температуры, при которой производится определение. Асфальтены ведут себя именно таким образом. Если они находятся в контакте с избытком бензола, то устанавливается равновесие между концентрированным слоем набухших асфальтенов и слоем разбавленного раствора асфальте-нов в бензоле. Содержат ли оба слоя асфальтены одного типа — неизвестно, но логично предположить, что в слое "разбавленного раствора содержится большее количество более растворимых асфальтенов, чем в набухшем слое. При возрастании температуры концентрации асфальтенов в обоих слоях начинают сближаться, и это сближение продолжается до тех пор, пока не образуется однородный раствор. Температура его образования и есть температура взаимного растворения. При охлаждении такой раствор не разделяется на два слоя, но благодаря взаимодействию между компонентами образуется суспензия менее растворимой части асфальтенов в растворе более растворимых фракций. Разделение асфальтенов на более и менее растворимые фракции зависит от соотношения углерод,: водород в их молекуле, так как при увеличении этого соотнсГ-шения их растворимость ухудшается.

Нагревание полученных фракций асфальтенов и высоком вакууме показало, что только первые, т. с. самые пизкомолекулярные, фракции перегоняются без заметного разложения, что легко понять, так как для этого требуется применить обогрев до температуры, не превышающей 40—50°. Желание получить возможно более узкие фракции асфальтенов настоятельно толкало к поискам новых путей и методов, обеспечивающих решение этой сложной, но весьма интересной задачи. Поэтому вполне естественно, что вслед за применением вышеописанного метода ступенчатой экстракции асфальтенов была применена методика дробного осаждения их. Если в первом случае последовательно применялись растворители с возрастающей растворяющей способностью, то в последнем случае растворители использовались в обратной последовательности, т. е. от растворителей с наиболее высокой растворяющей способностью переходили к менее эффективным растворителям 172))). Разделение асфальтенов на фракции проводилось в приборе, показанном на рис. 68. Методика дробного осаждения асфальтепов при помощи последовательного замещения в их растворах одного растворителя другим проводилась следующим образом.

Разделение асфальтенов осуществлялось при помощи жидкостной адсорбционной хроматографии в двухступенчатой цилиндрической колонке с нисходящим потоком растворителя и с использованием в качестве сорбента активированного силикагеля.