Главная -> Словарь

Сложность химического

СЛОЖНОЭФИРНЫХ ПРОДУКТОВ В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТОВ

Решение этой проблемы возможно в двух направлениях: разработка технологии получения алифатических дикарбоновых кислот типа себациновой и азелаияовой на нефтехимической основе ; поиск новых сложноэфирных продуктов, близких по комплексу свойств к себа-цинатам и способных заменить их, хотя бы частично, в производстве ССМ. Количество исследований, направленных на изыскание новых сложных эфиров с приемлемыми эксплуатационными свойствами и доступной сырьевой базой, а также их результативность постоянно возрастают. Это и обусловило необходимость их критического анализа, проведенного в настоящем обзоре.

Целесообразность рассмотрения второго направления связана также с установленной возможностью применения во многих случаях не чистых сложноэфирных продуктов, а их смесей или смесей с олигоме-рами олефияов, алкилбензолами и другими веществами благодаря достижению при этом эффекта синергизма в отношении снижения испаряемости, вязкости, температуры застывания и других свойств.

Это модифицирующее влияние сложноэфирных продуктов при компаундировании ССМ в известной мере аналогично их действию при пластификации полимерных материалов . Среди пластификаторов наилучшими свойствами также обладают алифатические диэфиры еебацияовой, азелаияовой и адипияовой кислот. Следовательно, развитие производства сложноэфирных ССМ и яластн$икаторов имеет ряд общих закономерностей, и прогресс в каждой из указанных областей может быть взаимно полезен.

ИСТОЧНИКИ СЫРЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛОЖНОЭФИРНЫХ ПРОДУКТОВ

Алифатические спирты в производстве сложноэфирных продуктов используют нормального и изостроения с числом атомов углерода от 4 до 20. Ассортимент и методы получения выпускаемых в СССР али$атиче-ских спиртов приведены ниже:

Гликоли и многоатомные спирты начали широко применять в синтезе сложноэфирных продуктов . Алкило-вые эфиры ортокремяевой киелоты также обладают хорошими низкотемпературными свойствами и высоким индексом вязкости . Отрицательное действие ароматического ядра может быть снижено введением бистриалкилсилоксигрушш .

Испаряемость, термическая и термоокислительная стабильность. По условиям эксплуатации ССМ и пластификаторы в большинстве случаев подвергаются длительному нагреванию, что обусловливает, прежде всего, потери их массы в результате испарения . Испаряемость ССМ и пластификаторов снижается при увеличении их молекулярной массы и определяется температурой кипения или давлением паров . Однако данные о давлении паров и температуре кипения не дают полного представления о доведении сложноэфирного продукта при повышенной температуре, в связи с чем определяют потерю массы при нагревании: для пластификаторов обычно при ЮО°С за 6 ч , для ССМ - при 204°С за 6,5 ч . Отсутствие единой методики определения испаряемости затрудняет сопоставление веществ различного строения. Тем не менее, из опыта эксплуатации ССМ известно , что сложные эфиры испаряются значительно меньше, чек углеводороды одинаковой молекулярной массы и тем более одинаковой вязкости. Среди сложноэфирных продуктов менее летучи эфиры Я типа (см.таблЛ и 2х

Сложность химического состава масел весьма затрудняет их исследование обычными методами, используемыми для изучения легких дистиллятов нефти. Поэтому при изучении химического состава масел применяют в различных комбинациях ряд методов: перегонку в вакууме, адсорбционную хроматографию, обработку селективными растворителями , кристаллизацию из растворителей, экстрактивную кристаллизацию с мочевиной, термическую диффузию. Для выделенных фракций определяют физические константы, групповой состав и структурно-групповой состав. Обычно определяют также температуры застывания, вязкостные и нередко окислительные свойства, необходимые для оценки эксплуатационных свойств масел. При углубленном изучении химического состава фракций масел применяют оптические спектральные методы , масс-снектромет-рию, ядерный магнитный резонанс и другие.

При современном уровне развития термических процессов сырье для них может быть весьма разнообразным: от простейших газообразных углеводородов до тяжелых высокомолекулярных остатков. Поэтому для исследователя и инженера-нефтяника представляет интерес поведение при высоких температурах самых различных видов нефтяного и газового сырья. Термический крекинг изучают на индивидуальных углеводородах, а также на нефтяных фракциях и остатках. Исследование крекинга углеводородов позволяет получить более строгие кинетические данные и изучить механизм реакции крекинга. Эта задача облегчается практической возможностью отделить продукты реакции от непрореагировавшего сырья. Определить глубину превращения при крекинге широких нефтяных фракций затруднительно, так как сложность химического состава сырья не позволяет идентифицировать его непревращенную часть. Так, при крекинге керосина, выкипающего в пределах 200—300° С, продуктами крекинга являются газ и нее фракции, выкипающие до 200 и выше ЗСО°С. За непревращенное сырье принимают содержащуюся в продуктах крекинга фракцию ?00—300° С, хотя по качеству она всегда, в большей или меньшей степени, отличается от исходного сырья: плотность ее выше, содержание ароматических и непредельных углеводородов, а также смол больше и т. д. Однако это обстоятельство не снижает ценности исследований нефтяного сырья широкого фракционного состава, потому что позволяет изучить такой необходимый показатель, как относительная скорость реакции крекинга при различных температурах, т. е. скорость образования бензина, газа, кокса и других продуктов. Этот показатель может быть использован при проектировании и эксплуатации промышленных установок.

Сложность химического состава масел весьма затрудняет их исследование обычными методами, используемыми для изучения легких дистиллятов нетти. Поэтому при изучении химсостава ?/асел пртаеш'лот л различных комбинациях ряд методов: пет»гонку в вакууме, адсорбционную хроматографию, обраОотку селективными растворителями, кристаллизацию из растворителей, экстрактивную крестил л i'banw) с мочешно!-', термическую дифшузию. ,/:Дя выделенных фракции определяют Физические константы, групповой состав и структурно-групповой состав. При углубленное изучении химического состава гракций масел применяют оптические спектральные методы чульл'рацмолетовую и инфракрасную спектроскопию), масс спектрометрию и др.

У метода, описанного в работах , много недостатков: сложность химического анализа, слишком длительный период испытания и необходимость работать со «смешанными» микроорганизмами, когда трудно определить действие микроорганизма определенного типа. Часто к поверхности битума после его захоронения в почву прилипает плесень. Однако это не означает, что плесень является организмом, вызывающим разрушение. Трудно также проследить за ростом бактерий, который также активно проходит в этой системе.

Исследование крекинга углеводородов позволяет получить более строгие кинетические данные и изучить механизм процесса. Эта задача облегчается возможностью четкого отделения продуктов реакции от непрореагировавшего сырья. При крекинге широких нефтяных фракций определить глубину превращения затруднительно, так как сложность химического состава сырья, как сказано выше, не позволяет идентифицировать его непревращенную часть. Однако это обстоятельство не снижает ценности исследований сырья широкого фракционного состава, потому что позволяет определить такой необходимый показатель, как относительную скорость крекинга при различных температурах. Эти показатели могут быть использованы при проектировании и эксплуатации промышленных установок.

Сложность химического состава углей и то, что они предста-

Сложность химического строения битумов не позволяет простым и доступным способом определять их химический состав. Применением серии органических растворителей с возрастающим индексом адсорбции удается разделять смеси высокомолекулярных нефтепродуктов на примерно однородные фракции .

Чрезвычайная сложность химического состава продуктов коксования, определяемых как «масла», «смолы», «асфальтены», позволяет раскрыть механизм их образования только в самом общем виде. Поэтому при моделировании мы принимали, в нулевом-приближении, масла, смолы, асфальтены за индивидуальные вещества и рассматривали их мономолекулярные превращения. Была выбрана следующая схема последовательного превращения веществ в процессе коксования гудрона:

Если к тому же принять во внимание сложность химического состава технического сырья, то становится понятным разнообразие схем химических реакций, протекающих при крекинге, и сложность состава продуктов реакции.

Сложность химического состава высокомолекулярных ароматических УВ и смолистых веществ создает значительные экспериментальные трудности для их исследования. Как один из методов изучения смолистых компонентов нефти можно рекомендовать фракционирование их с помощью жидкостно-адсорбционной хроматографии.

•У метода, описанного в работах , много недостатков: сложность химического анализа, слишком длительный период испытания и необходимость работать со «смешанными» микроорганизмами, когда трудно определить действие микроорганизма определенного типа. Часто к поверхности битума после его захоронения в почву прилипает плесень. Однако это не означает, что плесень является организмом, вызывающим разрушение. Трудно также проследить за ростом бактерий, который также активно проходит в этой системе.