Главная -> Словарь

Структуры кристаллов

Молекулярная структура компонентов битума. Структуры компонентов битума имеют большое сходство. Каркас структуры молекул образуется углеродным скелетом, составляющим 80—90% общей массы молекул. Как показано в работе , центральное ядро молекулы составляет полициклическая система, в состав которой входят шестичленные карбоциклические, преимущественно бензольные и отчасти циклопентановые и гетероциклические, кольца. Большая часть колец образует конденсированную полициклическую систему, в основном ароматическую. На периферии этой системы часть водорода замещена на ме-тильные группы и короткие разветвленные и неразветвленные алифатические цепочки. Заместители могут включать и функциональные группы.

С л: .ее и производных этилена одной степени замещения гидрогенизуются одновременно, и обычно сохраняется тин кривых чистых компонентов. Смеси соединений различных степеней замещения гидрогенизуются последовательно, и кривая получается с переломами. Способ определения структуры компонентов смеси заключается в отыскании па кривой скорости гидрогенизации точек перехода от одного типа соединений к другому. Наиболее резкие переломы кривых получаются для смесей, в которых одним из компонентов является однозамещешшп или. четырехзамещеп-пый олефин. Первый всегда гидрогенизуется в начало, а второй — в конце процесса. Однозамещепные этилена в смесях с другими замещенными способны увеличивать или уменьшать индивидуальную скорость гидрогенизации компонентов, четырехзамещеппые же практически пе изменяют скорости гидрогенизации компонентов. В смесях двух-и трехзамсщениых этилена скорости гидрогенизации отдельных компонентов сближаются; поэтому в отдельных случаях переломы даже но обнаруживаются, и изучение таких замещенных затруднено.

В книге рассмотрены растворимость, кристаллизация, адсорбция и комплексообразование компонентов сырья, лежащие в основе современных процессов производства нефтяных масел: депарафинизации и обезмасливания, деасфальтизации, селективной очистки, очистки адсорбентами, выделения парафинов карбамидом и цеолитами. Уделено внимание получению масел путем облагораживания и перестройки структуры компонентов нефтяного сырья при помощи гидрирования. Основное внимание уделено интенсификации процессов производства масел, увеличению выхода целевых продуктов и УлУчщению их качества.

Влияние структуры компонентов масляных фракций на их

Влияние структуры компонентов масляных фракций на их растворимость в растворителях разной природы

В книге рассмотрены растворимость, кристаллизация, адсорбция и комплексообразование компонентов сырья, лежащие в основе 'Современных процессов производства нефтяных масел: депарафинизации и обезмасливания, деасфальтизации, селективной очистки, очистки адсорбентами, выделения парафинов карбамидом и цеолитами. Уделено внимание получению масел путем облагораживания и перестройки структуры компонентов нефтяного сырья при помощи гидрирования. Основное внимание уделено интенсификации процессов производства масел, увеличению выхода целевых продуктов и улучшению их качества.

Влияние структуры компонентов масляных фракций на их

Влияние структуры компонентов масляных фракций на их растворимость в растворителях разной природы

Выделяемые по такой схеме кислые и основное соединения дополнительно фракционируются на отдельные группы и типы с помощью опять-таки хроматографических способов . Очевидно, что получаемая анионообменной хроматографией фракция кислых соединений загрязнена нейтральными ГАС и полицик-лоароматическими углеводородами. Гельфильтрационная хроматография обеспечивает отделение карбоновых кислот благодаря тому, что они, в отличие от других компонентов кислой фракции, существуют в растворах в димерной форме . Фракция, выделяемая с помощью FeCl3, детально не изучена, однако есть сообщения, что в ее состав входят наиболее высокомолекулярные из компонентов исходного дистиллята, причем не только азотистые, но и некоторые кислородные и другие поли-циклоароматические соединения . Тем не менее описанная схема Горного Бюро США,— по-видимому, одна из наиболее совершенных схем фракционерования высококипящих ГАС. Ею пользуются не только в США, но и за их пределами при изучении молекулярной структуры компонентов нефти, природных асфальтов и битумов .

А. Д. Петров и Е. П. Каплан сделали попытку улучшить уравнение Гриньяра некоторыми дополнениями, отражающими данные изучения этой реакции. Они установили следующее.

собность к наложению синглет-синглетных и синглет-триплетных полос, что привело в 21 системе из 37 исследованных к нестабильности КхИ К1 или к появлению у последних отрицательного знака. Между тем К3 ?= const и К3

Рентгеноструктурное исследование также указывает, что многие комплексы тиомочевины имеют кристаллическое строение, аналогичное одному из разобранных выше, и полностью аналогичны комплексам мочевины. В отличие от орторомбической структуры кристаллов тиомочевины ячейки комплексов тиомочевины обычно имеют тригональную структуру. Известно несколько случаев, когда ячейка комплекса принадлежит к орторомбя-ческой системе. Очевидно, в различных условиях реакции можно осадить различные кристаллические формы комплексов тиомочевины.

В твердом состоянии молекулы углеводородов расположены упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле и температуры кристаллизации индивидуальные н-парафины, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться в четырех формах: гексагональной , орторомбической , моноклинной и триклинной , причем последние две формы имеют угол наклона осей молекул к плоскости, в которой расположены концевые группы, соответственно 73° и 6ГЗО'. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-парафинов расположены так, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При такой упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей. Орторомбическая структура характеризуется таким же расположением молекул, однако отсутствие гексагональной симметрии обусловливает только колебательные движения молекул около своего среднего положения. Такая же форма движения имеет место и в случаях моно- и триклинной структуры кристаллов. Схематическое расположение молекул парафинов нормального строения в кристаллах разной модификации показано на рис. 28, а размеры элементарных ячеек приведены в работе , где указано на возможность образования кристаллов с 13 различными параметрами. Полиморфизм присущ всем нечетным н-па-рафинам, начиная с С9, и четным от €22 до С3е.

Такая ориентация ПАВ обусловлена как ван-дер-ваальсовыми силами притяжения между углеводородными цепями, так и силами взаимного отталкивания их полярных групп при высоких концентрациях присадки в системе. Пока мицеллы имеют небольшие размеры, они преимущественно концентрируются в фильтрате обезмасливания. При этом церезин обедняется присадкой, что ведет к возрастанию его р„ и а. Для фильтрата аналогичные показатели снижаются, особенно р„, что говорит о высокой концентрации присадки в этом продукте. В этой области скорость фильтрования суспензий петролатумов снижается до уровня скорости фильтрования без присадки. При введении более 0,1% присадки наряду со сферическими мицеллами образуются более крупные пластинчатые мицеллы ПАВ, и присадка обнаруживается как в твердой, так и в жидкой фазе. Возможно также взаимодействие части мицелл между собой с образованием крупных агрегатов, благодаря чему скорость фильтрования увеличивается, но уже не достигает максимума. Аналогичные результаты получены при использовании присадок АзНИИ и ПМА'Д в качестве модификаторов структуры кристаллов твердых углеводородов. Следовательно, присадки этого типа обладают адсорбционным механизмом действия при кристаллизации твердых углеводородов в процессе обезмасливания.

, орторомбической , моноклинной и триклинной ^ причем последние две формы имеют угол наклона осей молекул к плоскости, в которой расположены концевые группы, соответственно 73° и 6ГЗО'. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-парафинов расположены так, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При такой упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей. Орторомбическая структура характеризуется таким же расположением молекул, однако отсутствие гексагональной симметрии обусловливает только колебательные движения молекул около своего среднего положения. Такая же форма движения имеет место и в случаях моно- и триклинной структуры кристаллов. Схематическое расположение молекул парафинов нормального строения в кристаллах разной модификации показано на рис. 28, а размеры элементарных ячеек приведены в работе , где указано на возможность образования кристаллов с 13 различными параметрами. Полиморфизм присущ всем нечетным н-па-рафинам, начиная с С9, и четным от С22 до Сзв-

Такая ориентация ПАВ обусловлена как ван-дер-ваальсовыми. силами притяжения между углеводородными цепями, так и силами взаимного отталкивания их полярных групп при высоких концентрациях присадки в системе. Пока мицеллы имеют небольшие размеры, они преимущественно концентрируются в фильтрате обезмасливания. При этом церезин обедняется присадкой, что ведет к возрастанию его р„ и ст. Для фильтрата аналогичные показатели снижаются, особенно р„, что говорит о высокой концентрации присадки в этом продукте. В этой области скорость фильтрования суспензий петролатумов снижается до уровня скорости фильтрования без присадки. При введении более 0,1% присадки наряду со сферическими мицеллами образуются более крупные пластинчатые мицеллы ПАВ, и присадка обнаруживается как в твердой, так и в жидкой фазе. Возможно также взаимодействие части мицелл между собой с образованием крупных агрегатов, благодаря чему скорость фильтрования увеличивается, но уже не достигает максимума. Аналогичные результаты получены при использовании присадок АзНИИ и ПМА'Д в качестве модификаторов структуры кристаллов твердых углеводородов. Следовательно, присадки этого типа обладают адсорбционным механизмом действия при кристаллизации твердых углеводородов в процессе обезмасливания.

Рис, 44, Структуры кристаллов парафиновых дистиллятов при разной четкости дистилляции в процессе их производства.

показаны структуры кристаллов, полученных из образцов парафиновых дистиллятов одной и той же нефти, одинаковой вязкости и выкипающих на 95% в одинаковых пределах. Разная структура кристаллов обусловлена разной четкостью ректификации парафиновых дистиллятов. -

Депрессорные присадки эффективно понижают температуру застывания масел. Механизм их действия зависит от природы присадки, причем возможны два варианта: а) поверхностное действие, когда вокруг частицы присадки группируются кристаллы парафина; б) объемное действие, когда разрушаются структуры кристаллов парафина и уменьшается объем кристаллизующихся частиц.

Таким образом, сантопур обладал двойным действием: разрыхлением сетчатой структуры кристаллов и собиранием отдель-'ных кристаллов в друзы. Исследования Т. П. Жузе показали, что и-парафиновые углеводороды, кристаллизующиеся из раство-

ров в разных растворителях в виде пластинок, резко изменяют характер кристаллов в присутствии таких присадок. В результате образующиеся кристаллы н-парафина имеют вместо пластинчатой веретенообразную структуру. Отдельные кристаллы при этом не связаны друг с другом и не образуют сетку, препятствующую передвижению жидкой фазы. Сравнение фотографии структуры кристаллов чистого к-тетратриоконтана из 2%-ного раствора в н-гептане и в присутствии парафлоу , приведенных на рис. 6 и 7, достаточно убедительно иллюстрирует изложенное выше. На рис. 8 показан результат добавления к раствору «-тетратриоконтана малых количеств сантопура. Как видно, форма кристаллов изменилась аналогично тому, как и после добавления парафлоу. Наряду с этим увеличение концентрации присадки сантопур, т. е. увеличение количества нераство-

В качестве модификаторов структуры кристаллов твердых углеводородов, образующихся в процессах депарафинизации и обезмасливания, предложены поверхностно-активные вещества различной химической природы , а также некоторые «-алканы . Есть сведения о выделении твердых углеводородов из масляных фракций охлаждением их в неоднородных электрических полях.