Главная -> Словарь

Соединения адсорбируются

Белки — природные высокомолекулярные соединения, являющиеся структурной основой всех живых организмов. К ним относятся ферменты — катализаторы многочисленных реакций в живых организмах, дыхательные пигменты, многие гормоны. Число встречающихся в природе белков крайне велико, их частью являются а-аминокислоты H2N — CH — СООН, где R — углеводородный радикал алифатического или ароматического ряда, либо гетероциклический радикал, содержащий серу и азот. Различие в химическом строении белков обусловлено количеством и порядком чередования аминокислот в молекуле. Белковые молекулярные цепочки располагаются в пространстве в виде спирали или волокон. Главная особенность белков — способность самопроизвольно формировать пространственную структуру, свойственную только данному виду растения, т.е. они обладают "памятью": макромолекулы белков могут "записать", "запомнить" и передать "наследству" информацию. В этом состоит химический механизм самовоспроизведения.

Из изложенного следует весьма важный вывод: в сложных смесях углеводородов, которыми являются нефтяные топлива и масла, могут присутствовать соединения, являющиеся эффективными ингибиторами окисления. Подобные соединения получили название естественных или природных ингибиторов, в отличие от искусственных ингибиторов, специально вводимых в топлива и масла для повышения их противоокислительной стабильности. Следовательно, процесс окисления топлив и масел в начальной стадии относится к так называемому ингибированному окислению, в котором одновременно с зарождением цепей протекают

Каталитический крекинг олефиновых углеводородов в присутствии, например, алюмосиликатных катализаторов происходите гораздо большей скоростью, чем крекинг соответствующих парафиновых углеводородов; кроме того, перенос водорода является основной реакцией, особенно для третичных олефинов . В то же время термический крекинг олефинов происходит, примерно, с такой же скоростью, как и крекинг парафиновых углеводородов; перенос водорода в этом случае представляет собой неизбирательную реакцию, имеющую значительно меньшее значение . Такие факты характерны для поведения ионов карбония и свободных радикалов. Более легкий каталитический крекинг олефинов обусловлен более легким образованием ионов карбония путем присоединения протона катализатора к олефину. Перенос водорода, при котором имеет место отщепление гидридного иона от олефиновой или парафиновой молекулы ионом карбония , происходит легче в случае третичных ионов, чем вторичных, и является поэтому более избирательным к третичным олефинам. Соединения, являющиеся в реакции переноса донорами водорода, превращаются в диолефины, ацетиленовые и ароматические углеводороды, а также образуют отложения на катализаторе.

Промышленный катализатор Pt—1г/А12О3 по активности и стабильности в условиях риформинга превосходит не только катализатор Pt/Al2O3, но и Pt—Re/Al2O3 . Высокая стабильность катализатора Pt—Ir/AI2O3 обусловлена тем, что скорость коксообразования на нем значительно меньше, чем на катализаторе Pt/Al2O3 . Даже при незначительном содержании иридия в катализаторе подавляется коксообразовацие . Подобный эффект можно объяснить тем, что образующиеся на платине ненасыщенные соединения, являющиеся источником коксообразования, мигрируют к иридиевым поверхностным центрам, на которых подвергаются гидрированию или гидрогенолизу .

В настоящей главе будут рассмотрены биоорганические соединения» являющиеся исходным материалом для образования нефтяных углеводородов. Будут приведены результаты лабораторных опытов по моделированию природных процессов нефтеобразования и обсуждены возможные механизмы протекающих при этом реакций. Кроме того, будут приведены современные представления о преобразовании органических молекул в условиях диа- и катагенеза, а также рассмотрены реакции и обсуждены важнейшие этапы этих преобразований.

Мощность двигателя при прочих равных условиях будет тем больше', чем выше теплотворная способность топлива. Соединения, являющиеся присадками, имеют, как правило, меньшую теплотворную'способность, чем углеводороды топлива. Поэтому

роотложение оказывают сернистые соединения, являющиеся источниками образования твердой фазы при окислении углеводородов , что согласуется с описанным выше механизмом нагарообразования. Однако, по данным работ , интенсивный рост нагара наблюдается при содержании серы в бензине более 0,2%, что значительно выше действующих норм на этот показатель. При увеличении концентрации кислородсодержащих соединений на порядок по сравнению с действующими нормами склонность бензинов к нагаро-образованию не повышается .

Сложные гетероциклические соединения, многообразные формы веществ со смешанными функциями являются первичной формой превращения погребенного органического вещества. Часть смолистых веществ нефти является примером подобного рода соединений. Они, с одной стороны, превращаются в более простые углеводородные, сперва также очень сложные соединения, с другой — переходят в результате диспропорционирования водорода в еще более сложные полициклические соединения, являющиеся, так сказать, отходами нефтеобразовательного процесса. С химической точки зрения одинаково невозможно представить себе ни прямое превращение погребенного органического вещества в углеводороды, ни образование при этом метановых углеводородов. Последние знаменуют собой не начальные, а конечные стадии превращения, предшествующие окончательной гибели нефти и превращению ее в метан и графит. Иной порядок превращения исходного материала в нефть, т. е. переход от простейших метановых углеводородов в сложные полициклические системы химически невозможен в условиях нефтеобразовательного процесса.

а На угле, активированном ниобием, углеводороды сильнее адсорбируются, чем полярные органические соединения . Порядок, в котором органические соединения адсорбируются на угле, зависит от метода приготовления адсорбента, включая температуру и среду активации .

затора очень существенно, если они относятся к классу гидроперекисей . Эти соединения адсорбируются на активных центрах катализатора и замедляют крекинг. При регенерации активность катализатора восстанавливается.

ров ухудшают показатели каталитического крекинга, а продукты» их превращения вызывают значительную коррозию аппаратуры^/ Считается , что для- производства малосернистых продуктов и обеспечения охраны окружающей среды содержание серы в сырье крекинга целесообразно снижать до 0,2—0,3% .. /^ Влияние кислородсодержащих соединений на активность алю-мосиликатных катализаторов изучено мало. Это объясняется не-I большим их содержанием в сырье — от 0,02 до 0,49% и незначительным влиянием большей их части на показатели ч^процесса. На активность катализатора заметно влияют кислородные соединения, относящиеся к классу гидропероксидов . Такие соединения адсорбируются на активных центрах катализаторов и замедляют крекинг. При регенерации активность катализатора восстанавливается. „ I Азотистые соединения. Содержание общего азота в вакуумных^ ив остатках, кипящих ' выше 450 °С, концентрируется около 90% азота и \ j(((Macc.) серы.. При анализе высококипящих фракций по уг-леводЬроднтзм—компонентам установлено, что в группу метано-нафтеновых углеводородов'переходит 0,1—0,2% , азота и ___0,1 —0.9% Дмя^гЦ__сдр_ьт от общего содержания их в остатке выше 450*С. Основное количество азота содержится в смолах могут частично сохраниться и входить в состав сажевой частицы.

Еще сложнее проблема проектирования и расчета системы для очистки нефтезаводских жидких фракций, так как в них присутствуют ненасыщенные углеводороды. Олефиновые компоненты значительно сильнее, чем насыщенные соединения, адсорбируются поверхностью адсорбента; это необходимо

молекулы которых содержат ароматические соединения, адсорбируются на ас-

Содержание серы в обоих потоках углеводородных смесей в большинстве случаев снижается на 30—50%. Исследование показало, что в процессе десорбции вместе с азотом из колонны удаляется и заметное количество сероводорода. По-видимому, некоторые сернистые соединения адсорбируются цеолитами данного типа и в условиях десорбции при температуре 300° С и выше, разлагаясь, выделяют сероводород.

Адсорбент извлекает из паров бензина смолы и другие красящие вещества, а также способствует полимеризации нелредель-ных углеводородов, главным образом алкадиенов . Сернистые соединения адсорбируются слабо. Полимеры, как более высококйпящие соединения, могут быть легко отделены от очищенного бензина последующей ректификацией. 1 т глины способна очистить 600—700т бензиновых паров, после чего теряет свою активность. Обработанная глина может быть регенерирована продувкой водяным паром и последующей прокалкой в специальных печах, так что одним и тем же количеством адсорбента можно очистить большое количество бензина. При использовании дешевых природных адсорбентов нет надобности прибегать к их реактивации при помощи обжига; такие адсорбенты выбрасывают после того, как их активность снизилась до установленного предела.

становится более затруднительным, так как полициклические предельные соединения адсорбируются почти в такой же степени, как одноядерные полизамещенные ароматические углеводороды.

экстракта через силикагель кислородные соединения адсорбируются, а раствор углеводородов, непрореаги-ровавщих в петролейном эфире, стекает в приемник. Чтобы полностью вытеснить пепрореагировавшие углеводороды, силикагель с адсорбированными веществами

Еще более осложняется работа при гидрокрекинге тяжелых видов сырья, так как присутствующие в сырье асфаль-то-смолистые соединения адсорбируются продуктами коррозии, что приводит к агломерированию катализатора. При этом перепад давления в реакторах возрастает в еще большей степени. В конечном итоге верхний слой катализатора может превратиться в сплошную корку, что затруднит не только работу реактора, но и выгрузку из него катализатора.

Примером избирательной адсорбции может служить большая адсорбирующая способность отбеливающих земель в отношении кислородных соединений; чем в отношении углеводородов. Наоборот, последние лучше чем кислородные соединения адсорбируются активированным углем. Явления избирательной адсорбции органических соединений, входящих в состав нефтепродуктов, различными адсорбентами, и вопросы, связанные с влиянием концентрации, в настоящее время почти не; изучены. Между тем работы в этой области могли бы дать промышленности важные данные в смысле применения тех или иных адсорбентов для извлечения, в процессах очистки, нежелательных органических соединений.