Главная -> Словарь

Соединений нефтепродуктов

Нейтральные азотистые соединения изучены еще недостаточно, несмотря на то что попытки выяснить природу этих соединений предпринимались неоднократно. Из азотистых соединений нейтрального характера к настоящему времени обнаружены порфи-рины, производные пиррола, индола, карбазола , что количество осаждаемого неосновного азота в виде комплексов с тетрахлоридом титана зависит от химического типа нефти и мольного соотношения азота и комплек-сообразователя. Оптимальное соотношение между азотом и четыреххлористым титаном равно 1 : 15 независимо от типа нефти. С целью более полного извлечения азотистых соединений нейтрального характера в виде нерастворимых в углеводородной среде комплексов использовали способ смешанного комплексообразования с добавкой низкомолекулярного лиганда — диэтиламина. Введение этой стадии осаждения растворимых комплексов при мольном соотношении лиганда к комплексообразователю 0,5-^-1,0 : 1,0 позволило дополнительно выделить от 7 до 10% азотистых соединений. Концентраты, получаемые на этой стадии, отличаются от продуктов, выделенных тетрахлоридом титана на первом этапе, более низким абсолютным содержанием азота, серы, меньшей степенью ароматичности. При таком двух-стадийном выделении суммарное содержание нейтральных азотистых соединений в концентратах составило 88—100% от их содержания в исходных деасфальтенизатах.

Вышеприведенная интерпретация результатов расчета структурных параметров ароматических блоков представляется достаточно корректной вследствие подобия их структур азотсодержащим компонентам, идентифицированным в дистиллятах других нефтей . Это свидетельствует о том, что основная масса азотистых соединений нейтрального характера, обычно содержащихся в смолистой части нефти, построена из молекул низкомолекулярных компонентов аналогичного типа. Подобное заключение ранее было сделано для высокомолекулярных азотистых оснований нефтей Верхне-Салымского, Салымского и Икилорского месторождений .

отвий. Было показано, что после предварительной обработки нефти щелочными растворами выход азотистых оснований увеличивается в 3-7 раз . Методов экстракционного выделения азотистых соединений нейтрального характера не существует. Пока предложены лишь растворы хлорной кислоты для экстрагирования соединений типа карбазолов и феназинов . Например, для выделения азотистых оснований наиболее эффективным растворителем является пропилен-карбонат и четыреххлористый гитан, а для выделения нейтральных азотистых соединений - диметилсульфоксид и треххлористое железо. Хлорид никеля в диметилсульфоксиде извлекает в экстракт только нейтральные азотсодержащие компоненты, а азотистые основания полностью остаются в рафинате .

Область применения ряда методов, занявших в последнее время видное место в исследовании нефтяных фракций, расширилась вследствие необходимости более глубокого изучения индивидуального и группового углеводородного состава и неуглеводородных соединений нефтепродуктов.

Было бы правильным при определении содержания механических примесей пользоваться небольшими фильтрами возможно меньшего диаметра, обладающими меньшей адсорбционной способностью, что дает возможность резко снизить привес фильтра от адсорбции органических соединений нефтепродуктов.

Инфракрасная спектроскопия. ИК-спектроскопия пригодна практически для анализа всех органических веществ, независимо от их фазового состояния. С помощью этого метода можно идентифицировать близкие по строению вещества даже в тех случаях, когда они трудно различимы по физико-химическим свойствам. Метод весьма чувствителен даже к ничтожным примесям. ИК-спектроскопию все шире используют для изучения сернистых соединений нефтепродуктов .

Хроматография. Хроматографвческие методы весьма эффективны при разделении различных смесей органических веществ, в том числе сернистых соединений нефтепродуктов.

Кислородные соединения , являющиеся продуктами распада гидроперекисей, могут окисляться с образованием сложных продуктов уплотнения. Однако в условиях длительного хранения нефтяных дистиллятов спирты, кетоны и кислоты достаточно стабильны; их дальнейшее превращение происходит медленно. Окисление спиртов и кетонов, получающихся из ненасыщенных углеводородов, должно было бы привести к образованию ненасыщенных карбоновых кислот. Между тем среди кислородных соединений нефтепродуктов ненасыщенные карбоновые кислоты не обнаружены.

Итак, из среднедистиллятных нефтяных фракций и то-плив могут быть выделены и индивидуализированы не только карбоновые кислоты и фенолы, но и продукты автоокисления углеводородов: спирты и кетоны. Эти соединения отличаются своеобразной химической структурой — имеют циклическое строение с боковыми ненасыщенными цепями. При автоокислении углеродный скелет углеводородов не изменяется. Выделенные карбоновые кислоты представляют собой насыщенные соединения циклической структуры. Их молекулярный вес значительно больше, чем углеводородов, из которых они извлечены. Общие характеристики кислородных соединений нефтепродуктов, полученных различными технологическими методами из нефтей различных месторождений, очень схожи.

Важность проблемы привела к тому, что в последние 20 лет в переработке нефти все более прочное место начинают занимать гидрогевизационные процессы, позволяющие предотвратить загрязнение среды оксидами серы за счет превращения сернистых соединений нефтепродуктов в легко удаляемый сероводород. Сероводород утилизируют, превращая его в серную кислоту или элементную серу. В результате очищенные от серы нефтепродукты при сжигании OKCtf-,прв серн не образуют.

Необходимость в более качественных топливах вызвала глубокий интерес к механизму действия присадок; число этих присадок непрерывно возрастает и они приобретают все более полифункциональный характер. Уделяется большое внимание выяснению роли содержащихся в топливах сернистых, азотистых и кислородных соединений в зависимости от их химического состава. Разрабатываются рациональные методы выделения неуглеводородных примесей; внедрение этих методов позволит улучшить качество топлив и получить новое сырье нефтяного происхождения. В связи с этим появилась необходимость изыскать пути использования сернистых и кислородных соединений нефтепродуктов.

Сульфиды составляют значительную часть сернистых соединений нефтепродуктов. Ниже приведены данные о доле сульфидной серы в продуктах переработки ромашкинскои и отбензиненной туймазинской девонской нефти. Во фракциях ромашкинскои нефти доля сульфидной серы составляет :

Многообразием химического строения сернистых соединений нефтепродуктов, особенно среднедистиллятных фракций, объясняется их различная термическая и химическая стабильность. В целом по своей стабильности сернистые соединения значительно уступают углеводородам, в растворе которых они находятся. Это и является причиной их отрицательного влияния на эксплуатационные свойства топлив.

Из фракции 118—320 °С джаркурганской нефти , содержавшей 0,18% азотистых оснований на фракцию, серной кислотой выделены и идентифицированы 2,3-диметил-8-этилхинолин, 2,3-диметил-8-н-пропилхинолин, 2,3,4-триметил-8-н-пропилхинолин .

Из-за малой концентрации и сложного состава азотистые соединения нефтепродуктов изучены недостаточно. Между тем новые, повышенные требования к качеству топлив и сырью, предназначенному для контактно-каталитических процессов, призодят к необходимости расширения и углубления работ, связанных с исследованием состава, свойств и методов извлечения азотистых соединений нефтепродуктов.