Главная -> Словарь

Сотрудниками института

Перегонка с ректификацией — наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах — ректификационных колоннах — путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно ,или ступен — чато . При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования между ними происходит тепло— и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость — высококипящими компонентами. При достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью, или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса , можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей.

Как видим, величина /СР для нефти значительно меньше, чем для газа и нефтегазовой смеси. Следовательно, нефтяные пласты с точки зрения термодинамических процессов, происходящих в них, менее близки к состоянию равновесия, чем газовые пласты. Вероятно, объяснить это можно тем, что образование сильных межмолекулярных связей в нефти уменьшает тенденцию к изменению состояния, а в результате и вероятность перехода пластовой системы в равновесное состояние1.

Зависимость скорости реакции от времени можно представить кривой , которая асимптотически приближается к оси времени . В определенных условиях, например в присутствии катализатора, равновесие может

динамики усредненных физико-химических характеристик относительна и связана с временем их релаксации к состоянию равновесия. Если свойства системы релаксируют с близкими скоростями, имеет место квазилинейная взаимосвязь этих свойств. Данные закономерности использованы при разработке технологии направленного синтеза многокомпонентных материалов. Для оптимизации процессов пиролиза нефтяного сырья использована модель, связывающая среднее значение свободной энергии компонентов! и фактор жесткости процесса пиролиза. В качестве объектов исследования изучено 85 систем -газообразных продуктов пиролиза различного сырья в диапазоне температур 900 -1200 К, времени контакта 0,06 - 2 с и степени разбавления сырья водяным паром до 50%. Разработаны соответствующие алгоритмы и программы. Реакционная способность МСС

На первый взгляд может показаться, что в изомерных углеводородах нефтей категории А имеются соотношения , близкие к равновесным. Однако вопрос этот решается далеко не так просто. Безусловно, в распределении изомерных углеводородов нефтей имеются определенные тенденции к достижению равновесия. Настоящее равновесие среди изомеров не имеет места. В нефтях может лишь наблюдаться преобладание термодинамически устойчивых структур. Наиболее приближены к состоянию равновесия некоторые метилалканы и диметилалканы . Однако и в данном случае кажущееся равновесие между монометилалка-нами обусловлено главным образом термодинамическим контролем механизма образования ряда изомеров, а не реальным достижением состояния равновесия .

Шолее приближены к состоянию равновесия пространственные изомеры ряда наиболее легкокипящих цикланов. Так, в табл. 29 приведены некоторые данные о равновесии эпимерных пар цикла-нов С7—Ся. Для суждения о температурах их образования необходимы следующие условия:

тил-5-этил- и 1-метил-З-пропилциклогексаны, уже не находятся в равновесии, поскольку преобладают менее устойчивые эпиме-ры . Нет полного равновесия и в эпимерных стеранах . Вместе с тем все же среди прочих изомеров диастереомеры в нефтях более близки к состоянию равновесия. Процессы эпимеризации весьма важны для понимания реакций механизма нефтеобразования и для разведки нефтяных месторождений. Особенно важны процессы «стереохимического созревания» для оценки степени катагенетической преобразованности биоорганических молекул до нефтяного уровня. Вопросы эти подробно будут обсуждены далее. Здесь же отметим, что необходимо всегда точно определять механизм образования равновесных соотношений пространственных изомеров.

Большой материал по равновесным концентрациям дизамещен-ных циклогексанов помещен в табл. 8. Результаты эти получены в одинаковых условиях с применением микрореакторной техники. Как и в случае углеводородов ряда циклопентана, к состоянию равновесия подходили со стороны как более устойчивого, так и менее устойчивого эпимера, т. е. осуществлялась конфигурационная изомеризация как типа ее - еа, так и еа -*- ее. Подобный же принцип, гарантирующий достижение действительно равновесных состояний, был применен и для изучения термодинамической устойчивости других углеводородов ряда циклогексана. Типичный пример определения равновесия показан на рис. 10, .где приведены хроматограммы двух исходных смесей, каждая из которых обогащена каким-нибудь одним из эпимеров, а также приведена хро-матограмма полученной в обоих случаях равновесной смеси. Исследование равновесия цис- и транс-изомеров в дизамещен-

Следует также учесть, что нефть медленно, но беспрерывно меняет свой состав. Поэтому изменение в концентрации легких углеводородов может происходить не только за счет процессов изомеризации, приводящих систему к равновесию, но и за счет процессов деструкции тяжелых углеводородов, пополняющих состав легких углеводородов лишь определенными соединениями. Химизм этих сложных процессов генезиса и метаморфизма нефтей в природных условиях требует специального рассмотрения, так как он связан не только с реакциями циклических углеводородов, но и с реакциями углеводородов с открытой цепью. Поскольку различные углеводороды с различными скоростями будут подходить к состоянию равновесия, то, очевидно, ближе всего в нефтях к состоянию равновесия подошли структуры, наиболее быстро изомеризую-щиеся, т. е. структуры, имеющие одинаковое число третичных атомов углерода в молекуле или одинаковое число заместителей в цикле .

о химических путях образования нефти и о составе исходного нефтематеринского вещества. Более подробно эти вопросы будут рассмотрены в конце главы, здесь же отметим, что нафтеновые углеводороды в общем более близки к состоянию равновесия, чем углеводороды с открытой цепью в тех же нефтях.

При взаимодействии фаз системы происходит обмен веществом и энергией через поверхность раздела фаз. При этом система стремится к состоянию равновесия, при котором скорости перехода из одной фазы в другую выравниваются.

Карбонат-гидроксидная теория КР , предложенная сотрудниками института Баттеля , базируется на основных представлениях традиционной "карбонатной" теории. В гидроксид-карбонатных растворах пики токов анодного растворения находятся в области более отрицательных потенциалов, по сравнению с соответствующими потенциалами, выявляемыми в карбонат-бикарбонатной среде. С повышением концентрации гидроксил-ионов "узкая область" потенциалов КР расширяется, достигая регламентированных значений потенциалов катодной защиты. Однако анализ катодных отложений на поверхности магистральных газопроводов, выполненный авторами указанного исследования, а также в УГНТУ, позволяет отнести только незначительное число разрушений по причине КР к гидроксид-карбонатному растрескиванию в связи с отсутствием в большинстве случаев в их составе гидроксидов.

В последнее время интенсивные работы по исследованию состава нейтральных азотистых соединений проводятся сотрудниками Института нефтехимического синтеза АН СССР Г. Д. Гальперном, Н. Н. Безингер и др. Они установили, что главная часть нейтральных азотистых соединений представлена в виде амидов. При восстановлении нейтральных азотистых соединений образуются в основном третичные амины и лишь незначительное количество вторичных и первичных аминов. Из этого следует, что основная масса амидов является третичными амидами. На долю третичных амидов приходится 30—60% от общего азота нефти, на долю первичных амидов 1—6% и на долю вторичных 2—8% от общего азота. Кроме того, от 1 до 12% от общего азота приходится на те нейтральные соединения, которые не восстанавливаются .

сотрудниками Института экологии и генетики микроорганизмов УРО РАН. В результате у всех этих работников были выявлены существенные поражения кроветворной и иммунной систем. Основной вывод этих исследований сводился к тому, что в настоящее время для Осинского промысла особую важность принимает проблема выделения действия радиации из суммарного воздействия мутагенных факторов химической и радиационной природы наряду с проблемами прогнозирования и сохранения здоровья населения в районе промысла. На этом основании было рекомендовано включить в систему мониторинга ряд специальных медико-биологических тестов и, кроме того, была разработана схема профилактической иммуннокоррегирующей терапии для работников промысла.

Для очистки нефтепродуктов предложены хлориды цинка и титана . Следует отметить, что метод очистки нефтепродуктов четыреххло-ристым титаном разработан гораздо раньше сотрудниками Института химии нефти СО АН СССР .

Таким образом, присутствие АС в нефтяном, особенно тяжелом, сырье представляет серьезную проблему при его каталитической переработке. При гидрокрекинге ВД они сильно влияют на процессы деструкции и изомеризации, гидрирования . При гидрокрекинге 13Д, очищенного от АО, повышается также степень гидрирования и изомеризации, поэтому можно предположить, что за счет этих аффектов можно получать гидрогенизаты с пониженными температурами застывания. Сотрудниками Института химии нефти СО АН СССР А. II. Плюсшшим и Г. А. Сафоновым испытаны катализаторы гидрокрекинга и каталитнче-

Сотрудниками Института новых химических проблем АН СССР в 1991

В настоящем сообщении приводятся некоторые данные о работе новой ректификационной барботажной тарелки с переливным устройством для жидкости, разработанной сотрудниками института Гипро-нефтемаш и получившей название ситчатой с отбойными элементами. Контакт паров с жидкостью на этой тарелке осуществлен в прямоточном движении. Основанием ситчатой тарелки с отбойными элементами служит просечно-вытяжной лист с углом наклона просечки к основанию 30°. На высоте 30—50 мм от основания тарелки и под углом 60° к нему, перпендикулярно к току жидкой фазы, установлены отбойные элементы, выполняемые также из просечно-вытяжного листа, но с углом наклона просечки 45°.

Сотрудниками института за годы десятой пятилетки получено более 50 авторских свидетельств на изобретения, касающие • ся различных вопросов нефтехимии, некоторые из них применяются в производстве.

Перевод проведен научными сотрудниками Института органической химии Академии Наук СССР И. П. Беломестных , канд. химич. наук Н. В. Боруновой и С. И. Щербаковой .

Широкое применение получил метод спектров комбинационного рассеяния для определения состава бензинов. Здесь следует указать на работу, совместно проведенную сотрудниками Комиссии по спектроскопии, Физического института им. Лебедева и сотрудниками Института органической химии АН СССР. Ими разработан метод количественного анализа углеводородов .

Позволяя эффективно решать большинство традиционных аналитических задач органической химии, комплекс современных методов не обеспечивает достаточной полноты изучения нефтяных объектов и потому непрерывно развивается и совершенствуется. До настоящего времени не нашли окончательного решения многие, казалось бы простые, задачи элементного, микроэлементного, функционального, количественного группового и структурно-группового анализов. Это убедительно иллюстрируют материалы сборника, освещающие современное состояние проблем исследования высокомолекулярных соединений нефти, определения микропримесей металлов в нефтях и нефтепродуктах, а также выполненные сотрудниками института методические разработки, касающиеся главным образом анализа неуглеводородных компонентов нефти различными инструментальными методами.

Позволяя эффективно решать большинство традиционных аналитических задач органической химии на "молекулярном" уровне, комплекс современных методов не обеспечивает доста очной полноты изучения нефтяных объектов и потому постоянно находится в центре внимания исследователей, непрерывно развивается, пополняется и совершенствуется. Высшй уровень в нефтяном анализе - выделение и величественное определение индивидуальных компонентов - осуществим лишь для нескольких сотен низших членов содержащихся в нефти гомологическое рядов и групп соединений. До настоящего времени не нами окончательного решения многие, казалось бы, более простые задачи элементного, мивроэлементного и функционального анализа, извлечения достаточно чистых концентратов соединений отдельных классов, волячественного группового в структурно-группового анализа. Это убедительно иллюстрируется материалами настоящего сборника, освещающими современное состояние проблемы исследования гетероатомных соединений, определения микропримесей металлов в нефтях и нефтепродуктах, а также некоторые методические разработки, выполненные сотрудниками института, и главным образом касающиеся выделения и анализа неуг-леводородных компонентов нефти. _