Главная -> Словарь

Содержания карбоидов

За последние 150 лет параллельно с развитием основных теоретических представлений в области химии выяснялся общий состав нефти . Однако замечательное постоянство химического состава сырых нефтей стало понятным лишь около 40 лет назад. Ш. Ф. Мабери па основании многочисленных и тщательно выполненных анализов нашел, что даже наиболее различающиеся между собой нефти содержат от 83 до 87 % углерода, от И до 14% водорода, а также кислород, азот и сору в количествах от 2 до 3% . Он показал, что это постоянство может быть объяснено очень просто, если предположить, что каждая нефть представляет собой смесь небольшого числа гомологических рядов углеводородов, причем число индивидуальных членов каждого ряда может быть очень велико. Различие между двумя любыми нефтями заключается в вариациях содержания каждого ряда я содержания индивидуальных углеводородов, присутствующих в каждом ряду. Природа гомологических рядов, составляющих нефть, такова, что эти вариации не оказывают большого влияния на состав общей смеси. Таким образом, в результате, несмотря на некоторые различия, элементарный состав одной нефти весьма близок к элементарному составу другой нефти. Этот общий вывод имеет важное техническое значение, так как позволяет получать довольно однородные нефтяные продукты из нефтей различного состава. Вместе с тем методы переработки сырых нефтей должны быть весьма разнообразными и обеспечивать получение товарных продуктов в нужном количестве и необходимого качества. Например, небольшое содержание асфальтовых веществ не может заметно отразиться на элементарном составе всей нефти в целом, точно так же, как и увеличение содержания ароматических углеводородов в керосиновой фракции на 10 % не может заметно изменить отношение содержания углерода и водорода. Однако каждое из этих изменений может значительно увеличить трудности переработки нефти и уменьшить выход чистых продуктов 2.

На основании изучения состава семи бензинов было установлено , что различный состав этих бензинов основан на различном соотношении пяти типов углеводородов: нормальных алканов, изоалканов, циклопентана и его гомологов, циклогек-сана и его гомологов, бензола и его гомологов; однако внутри каждого типа соотношение содержания индивидуальных углеводородов имеет одно и то же значение.

Для выяснения содержания индивидуальных ароматических углеводородов в составе бензинов двухступенчатого каталитического крекинга последние исследованы по комплексной схеме Г. С. Ландсборга и Б. А. Казанского , для чего из бензинов выделены широкие ароматические фракции, разделенные затем на узкие фракции четкой ректификацией. Узкие фракции изучены методом спектрального анализа с контролем по физическим константам 7, и ri)))-j). Общие итоги исследования сведены в табл. 6.

В табл. 7 дается расчет объемного содержания индивидуальных ароматических в ароматической фракции С8 для всех исследованных бензинов. По сравнению со значениями, рассчитанными по термодинамическому равновесию Г9))) для температур 420 и 480 °С, наши данные во всех случаях имеют завьттепныи выход этилбензола и заниженный — о-коплола. Наиболее близкие к расчетным значения получились для бензина двухступенчатого каталитического крекинга газойля из сураханской отборной при температуре первой ступени 420 °С .

Принятые нами схема и методика анализа и количественной оценки содержания индивидуальных гексаметилепов, разумеется, связаны с погрешностями, которые, возможно, де-

Соотношения содержания индивидуальных гексамотилепов в бензинах из различного сырьн. мо для одной и той же температуры имеют одинаковый порядок с характерными минимумами и максимумами, особенно для процесса с температурой нерпой ступени 420 °С. Следует отметить соответствующий параллелизм можлу распределением в бензине ароматических углеводороде)» и i ексам:."! и .

8. Определение содержания индивидуальных ароматических углеводородов 'методом поглощения в ультрафиолете .

Существует несколько способов рассмотрения количественного содержания индивидуальных углеводородов в нефтях. Наиболее простой из них — это определение абсолютной концентрации данного соединения в нефти. Однако при этом теряются весьма важные закономерности, связанные с концентрационным распределением изомеров. Кроме того, незначительные по своей абсолютной величине цифры , характеризующие концентрации отдельных углеводородов, плохо воспринимаются и плохо запоминаются. Более интересной является, оценка относительного распределения изомеров или гомологов. Этот способ, предложенный в работе , весьма удобен для различных теоретических обобщений и дает наглядное представление о связи между строением алканов и их концентрацией в различных нефтях.

Анализ бензиновых фракций. Идентификация и определение содержания индивидуальных компонентов в бензиновых фракциях проводится, как правило, с использованием газожидкостной хроматографии.

вых агрегатов, происходит коалесценция агрегатов карбенов. На определенной стадии обработки карбонизируемая система приобретает свойства, характерные для двухфазной системы типа эмульсии, состав и свойства которой непрерывно изменяются во времени. При потере системой агрегативной устойчивости происходит расслоение, разрушение системы, в результате выделения коагулятов, которые осаждаются на дно реакционного сосуда, коалесцируют и образуют сплошную массу. Данное образование проявляет склонность к межмолекулярным взаимодействиям между слоями ароматических макромолекул, приводящим к образованию в конечной стадии новой структуры — карбоидов. Резкое увеличение содержания карбоидов в системе характеризуется потерей системой агрегативной устойчивости.

При карбонизации тяжелых нефтяных остатков вторичного происхождения большую роль играет агрегативная устойчивость система, В случае, когда система находится в агрегативно-устойчивом состо янии,реакция термаполиконденсацщ преимущественно ведет к.образованию асфальтеновых структур, в противоположном, то есть агре-гативно-неустойчивомг образованию карбоидов. Регулирование устойчивости в данной работе сводилось к изменению размеров сложных структурных единиц сырья путем введения добавок, по разному влияющих на растворяющую способность дисперсионной среды. Для уменьшения содержания карбоидов, отрицательно влияющих на качество промежуточных продуктов карбонизации , используемых как связующее, а также для производства некоторых углеграфитовых материалов, желательно повысить агрегативную устойчивость карбонизируемой системы путем увеличения дисперсности сложных структурных единиц. Для ускорения расслоения системы необходимо уменьшить толщину сольватных слоев путем увеличения растворяющей способности, дисперсионной среды, либо ослабить межмолекулярное взаимодействие в дисперсионной среде, что приведет к коалисценции надмолекулять-ных структур и их осаждению.

Рис.2.Зависимость физико-химических характеристик гидравличных смол от содержания карбоидов.

вике и реакционной камере установки пиролиза, а увеличение содержания карбоидов осуществляется путем их накопления по мере циркуляции через гидравлик.

Рис. 2. Изменение содержания карбоидов в коксовом дистилляте на выходе из камеры по мере заполнения камеры коксом при разных температурах нагрева крекинг-остатка.

Рост содержания карбоидов в сырье при нагреве

I l *• показали, что при углублении крекинга содержание асфальтенов ill достигает максимума, после чего наблюдается интенсивный рост I i i 'Содержания карбоидов .

На рис. 1 приводятся результаты изменения содержания •асфальтенов и карбоидов с повышением 5? 10 температуры крекирования в расчете на исходное •сырье. Видно, что во всех случаях с увеличением тем-.пературы крекинга количество асфальтенов в •сырье проходит через максимум, после которого наблюдается заметное возрастание содержания карбоидов. Причем максимум на кривых асфальтеновоб-•разуется при различной температуре: в случае 45 :и 50% -ных арланских гуд-ронов — при 450 и 470СС •соответственно и мазута :манглышлакской нефти — при 460°С. При тех же температурах заметно увеличивается содержание карбоидов.

Считаем.что метод, основанный на измерении электрофизических параметров г*цроводшоеть, может быта использован для изучения состава сырья коксования и для количественной оценки содержания карбоидов в гидравличных смолах.

Показано, что содержание смолисто-масляной и асфальтеновой фракций в изотермических условиях со временем падает и в пеках идёт накопление карбенов и карбоидов. Изучение кинетики накопления карбоидов в интервале 260-320*^0 показало, что зависимость содержания ¦карбоидов от времени линейна, увеличение темперлтуры обработки приводит к некоторому росту карбоидов, что связано с ускорением реакций уплотнения и поликонденсации. Рассчитаны энергии активации и формальные константы скоростей. Изучение накопления фракций,нерастворимых в толуоле показало, что этот процесс идёт с ускорением.

Сравнение весового метода Александрова и Шитикова с методом ГрозНИИ показало, что вследствие различной структуры карбоидов метод Александрова и Шитикова для определения содержания карбоидов в крекинг-остатках, полученных при крекировании в заводских условиях, неприемлем.