Главная -> Словарь

Современных аналитических

Большая трудность при проведении синтеза по Фишеру-Тропшу с кобальтовым катализатором состоит в том, что на 1 м3 синтез-газа развивается приблизительно 600 — 700 ккал тепла, которое должно быть отведено, потому что температура катализатора должна поддерживаться с точностью до 1°. Промышленный катализатор на кобальтовой основе содержит на 100 частей кобальта 5 частей окиси тория, 8 частей окиси магния и 200 частей кизельгура. Катализатор отличается чрезвычайно низкой теплопроводностью и поэтому проблема отвода тепла становится особенно трудной. Контактная камера установки Фишера-Тропша, вмещающая 10 ма кобальтового катализатора, может из-за плохого отвода тепла пропустить лишь 1000 м3 синтез-газа в час. Требуемая поверхность охлаждения для 1000 м3 синтез-газа составляет около 3000 м2. Из 1 MS газа получают 165 — 175 г целевых углеводородов. В настоящее время современные установки синтеза Фишера-Тропша работают только с железным катализатором, состоящим практически только из железа и обладающим значительно лучшей теплопроводностью.

3. Багиров И. Т. Современные установки первичной переработки нефти. М., Химия, 1974. 240 с.

СОВРЕМЕННЫЕ УСТАНОВКИ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

Современные установки первичной переработки нефти. М., «Химия», 1974. 240 с., 43 табл., 81 рис., список литературы 19 ссылок.

Ранее построенные установки первичной перегонки нефти рассчитывали для получения ограниченного количества нефтяных углеводородных фракций. В секции атмосферной перегонки нефти получали не более 3—4 светлых компонентов , а в секции вакуумной перегонки мазута насчитывалось всего 2—3 масляных фракции и гудрон. Современные установки обеспечивают производство большого ассортимента нефтепродуктов. Так, при переработке наиболее распространенных нефтей Ромашкинского и Туймазинского месторождений на установках АВТ можно получить до 12 различных компонентов .

Современные установки первичной переработки нефти

V/ 46. Бражников В. Т. Современные установки для производства смазочных масел. Гостоптехиздат, 1959.

Современные системы крекинга с циркуляцией катализатора по конструктивному оформлению коренным образом отличаются от системы крекинга с неподвижным слоем катализатора. Современные установки с непрерывно действующими реакторами и регенераторами не только дешевле установок прежних конструкций, но и более гибки в эксплуатационном отношении. (На таких установках процессы крекинга углеводородов и регенерации катализатора могут проводиться как в мягких, так и в жестких температурных условиях, а активность поступающего в реактор катализатора может непрерывно поддерживаться на одном и том же желательном уровне путем ввода в систему свежего катализатора.

Современные установки большой мощности состоят из следующих блоков:

Современные установки по производству водорода обладают мощностью от 300 тыс. м3 до 3 млн. м* водорода в сутки; для них характерны рабочие давления в интервале 2—3 МПа.

Багиров И. Т. Современные установки первичной переработки нефти. М., Химия, 1974. 240 с.

В группу веществ, именуемых нефтяными смолами, входят соединения с развитыми углеводородными скелетами и гетероатома-ми в форме разнообразных функциональных групп. При использовании адсорбционных способов выделения в смолистые фракции попадают и сравнительно низкомолекулярные гетероатомные соединения, главным образом полициклические, в том числе и такие, принадлежность которых к определенным гомологическим рядам установлена с помощью современных аналитических методов .

Использование современных аналитических методов и последующая количественная интерпретация результатов с учетом как условий протекания реакции, так и физических и химических характеристик используемых катализаторов и реагентов

Состав сернистых соединений не менее сложен, чем углеводородный состав нефтяных дистиллятов, в растворах которых они находятся. Выделить индивидуальные сернистые соединения из такой смеси и идентифицировать их чрезвычайно сложно; для этого требуется целый комплекс современных аналитических методов. В качестве иллюстрации в табл. 3 представлена характеристика сернистых соединений среднедистиллятных фракций сернистых нефтей . Таблица содержит данные и о соединениях, идентифицировать которые каждое в отдельности не удалось вследствие недостатка аналитических данных. В этих случаях указаны лишь соединения, присутствие которых вероятно. Часть сернистых соединений, выделенных в количествах, недостаточных для исследования, охарактеризована лишь температурой кипения той фракции, в которой они обнаружены.

Анализ сернистых соединений нефтяных дистиллятов сопряжен со значительными трудностями. Строение этих веществ сложнее строения углеводородов, в растворе которых они находятся, а содержание их в нефтепродуктах весьма мало . Поэтому ни один из современных аналитических методов не позволяет с исчерпывающей полнотой определить -состав нефтяных сернистых соединений. Лишь комбинируя методы определенным образом, удается решить эту задачу. Достоверность результатов во многом зависит от того, как подготовлено сырье для исследования. Насколько важна подготовка материала и насколько она может быть индивидуальна и неповторима для другого сырья, показывает следующий пример. Фракцию 111—150° С нефти месторождения Уассон вначале в изотермических условиях разгоняли на узкие фракции. Из этих фракций специальными комбинированными методами были удалены меркаптаны . Однако даже такой подготовки оказалось недостаточно. Поэтому узкие фракци-подвергли гидрогенолизу. В результате сернистые соединения восстановились до соответствующих углеводородов, которые и были обнаружены методом газо-жидкост-ной хроматографии. Для проверки были проведены параллельные исследования методами ИК- и масс-спектрометрии, которые подтвердили правильность результата основного анализа.

Подчеркивается, что ассоциация многих жидкостей до недавнего времени не обнаруживалась из-за того, что вероятность возникновения димеров, тримеров и т.д. со многими различными взаимными ориентациями мономерных звеньев приблизительно одинакова и в этом случае ассоциаты и комплексы, определенные большинством современных . аналитических методов, выглядят как хаотические, бесструктурные, неупорядоченные и неассоциированные системы. Интересно предположение, что химическая энергия сольватации может служить одним из источников возникновения в активном комплексе избыточной энергии возбуждения, то есть химической активации.

Анализ сырья и продуктов экстракции проводился с использованием стандартных и современных аналитических методов исследования Среднедистиллятных фракций нефти. Определение содержания аренов осуществлялось с использованием метода группового химического состава . Для исследования распределения сернистых определялось содержание общей и сульфидной серы.

Исследование сырья и продуктов термолиза проводилось с использованием стандартных и современных аналитических методов исследования высокомолекулярных соединений остаточных фракций нефти, таких как малоугловое рентгеновское рассеяние, рентгеноструктурный анализ, гель - хроматография.

где Z больше 28, трудно не только идентифицировать, но и классифицировать. К ним относятся соединения сложного гибридного строения с молекулярной массой выше 350— 400. Обычно в состав различных нефтепродуктов входят соединения с молекулярной массой, не превышающей 400. Трудность групповой идентификации и классификации высокомолекулярных гетеро-атомных соединений определяется как сложностью их состава и строения, так и возможностями современных аналитических методов анализа. Поэтому суп)));ествующая информация о составе и строении гетероатомных соединений пре-имуш;ественно относится к низкомолекулярным . Для более высокомолекулярных разработаны интегральные методы структурно-группового анализа . Из табл. 3.5 видно, что общая доля насыщенных сернистых соединений в нефти горизонта БВд составляет около 24%, среди них высокое содержание тиациклоалканов , которые преимущественно элюируются смесями пентан — бензол и бензол —

Качество фракционирования любой смеси органических соединений существенно зависит от ее сложности и выбора соответствующего метода. Предварительное концентрирование отдельных типов соединений, как правило, облегчает задачу последующего более тонкого разделения на подтипы, анализ которых с помощью современных аналитических методов иногда позволяет выйти на уровень идентификации индивидуального состава . К сожалению, достигнуть такого эффекта в практике исследования нефтей, особенно их гетероатомных соединений, удается очень редко, главным образом при наличии эталонных соединений. Поэтому при идентификации соединений в основном ограничиваются групповым или структурно-групповым анализом. Чаще всего для разделения нефтяных азотистых соединений используют различные виды хроматографии, среди них наиболее популярной и эффективной признана жидкостная адсорбционная хроматография на оксиде алюминия и силикагеле.

На основе этих предварительных исследований была разработана общая схема экстракционно-хроматографического выделения, пригодная с незначительными модификациями практически для любой нефти. Она опробована на нескольких десятках неф-тей и во всех случаях позволила достаточно полно выделить содержащиеся в них ванадилпорфириновые структуры и получить препараты, количественно и качественно удовлетворяющие требованиям современных аналитических методов .

Для оценки достижений в решении проблемы, а также для координации и наиболее эффективного направления усилий многочисленных научных коллективов в дальнейших исследованиях по проблеме нефтеоб-разования проведен ряд широких совещаний и симпозиумов по проблемам происхождения нефти и выявлению нефтематеринских пород. В итоговом документе наиболее позднего симпозиума по проблеме происхождения нефти и формирования ее залежей, состоявшегося в 1977г. во Львове,-констатировано, что заслушанные доклады и выступления свидетельствуют о значительном прогрессе разработок гипотез как неорганического, так и органического генезиса углеводородов. Использовались не только традиционные, но и новые методы изучения. Расширены геохимические, термодинамические и геологические исследования с использованием ЭВМ. Отмечается рост уровня исследований и по проблеме миграции углеводородов, изучение проблемных вопросов с помощью экспериментального моделирования, привлечение современных аналитических методик — масс-спектромегрических, ультрафиолетовой и инфракрасной спектрометрии, газожидкостной хроматографии и т.д. Таким образом, симпозиум, в сущности, признал, что современные достижения по столь сложной и практически важной проблеме нефтяной геологии выражаются пока лишь в расширении исследований и в использовании для их осуществления современных научно-технических возможностей и методов анализа. При этом не отмечено никаких существенных сдвигов в состоянии знаний по проблеме и в повышении реального значения этих знаний для более эффективного решения непрерывно усложняющихся нефтепоисковых задач. В том же итоговом документе Львовского симпозиума рекомендуется продолжить всестороннюю разработку проблемы происхождения нефти и газа в направлении изучения геологических, геофизических и геохимических условий нефтеобразования, экспериментального моделирования процессов образования углеводородных систем в условиях, близких к природным, и исследования нефтепроизводящего потенциала разных типов пород и флюидов. Предлагается также продолжать комплексные исследования с целью разработки геолого-геохимических моделей миграции углеводородов, усилить теоретические и экспериментальные исследования физических и физико-химических процессов и механизмов миграции углеводородов, расширить изучение следов миграции нефти и газа.