Главная -> Словарь

Взаимного притяжения

Высокие скорости взаимного превращения 2- и 3-метилпентанов ставят эти реакции в особый класс и показывают, что между этими двумя изомерами существует весьма низкий энергетический барьер. Это может быть связано с тем, что цепной механизм можно рассматривать таким образом , что 1) внутримолекулярный водородный обмен может идти только между третичным ионом карбония и парафином; 2) парафин, участвующий в этом обмене, имеет третичный водород и 3) ни аа одной из стадий механизма нет надобности постулировать первичный ион карбония или его эквивалент:

Ввиду легкости взаимного превращения бутенов-1 и -2 становится ясным, что соответствующие выходы бутенов-1 и -2 не обязательно должны соответствовать присоединению водорода в положения 1,2 и 1,4, так как вслед за реакцией присоединения водорода происходит перегруппировка первоначально образовавшихся продуктов до того, как они десорбируются с поверхности катализатора. Такая же возможность существует и при гидрогенизации других сопряженных систем.

ется только степенью конверсии. Из этого факта можно сделать вывод, что скорость взаимного превращения моноразветвленных парафиновых углеводородов очень высока и достижение равновесных соотношений обеспечивается быстро. В табл. 4.6 приведен состав диметилзамещенных

До конца 30-х годов в литературе не встречалось указаний о способности алюмосиликатов каталитически вызывать и ускорять реакции изомеризации парафинов, алкилировамия парафинов олофинами, циклизации олефи-пов и парафинов с образованием ароматических углеводородов, изомеризации предельных углеводородов с пяти- и шсстичлеиными полиметилеповымн циклами в направлении их взаимного превращения друг в друга. Менаду тем теоретически можно ожидать протекания перечисленных реакций, за исключением ароматизирующей циклизации, если основываться па глубокой аналогии в действии па углеводороды алюмосиликатов, с одной сторошл, и серной кислоты или хлорида алюминия — с другой.

Таким образом, каталитические процессы переработки дистиллятов термического крекинга и риформинга, основанные на реакциях гидрирования, дегидрирования, алкилирования, изомеризации и полимеризации олефипов , протекающих при умеренно высоких температурах, приводят к внешнему эффекту очистки, т. е. к снижению йодного числа бензина, повышению его антидетонацирнпых свойств и химической стабильности. Тем по менее указанные процессы но связаны с удалением каких-либо углеводородов из состава бензина. Если :то происходит, то в незначительной степени и в результате реакций взаимного превращения углеводородов, изменения их формы. Такие процессы следует называть процессами каталитического облагораживания бензиновых дистиллятов, имея в виду конечную цель, которая преследуется при промышленной реализации этих методов и которая фактически всегда достигается, а также помня, что эти методы основаны на применении типичных твердых катализаторе в.

получение олефинов реакциями их взаимного превращения ... 55

Главным методом получения олефинов в промышленности яв-ляютсч процессы расщепления нефтяных фракций или углеводородных газов. Эти процессы можно разделить на две группы: термические и каталитические . Первые осуществляют для целевого получения олефинов, а вторые — для производства бензина, когда побочно образуются олефины. Кроме того, часть олефинов получают дегидрированием соответствующих парафинов, а некоторые олефины — реакциями их взаимного превращения .

На рис. 5 изображена температурная зависимость изобарно-изотермического потенциала образования углеводородов Се разных классов из простых веществ. Изобарно-изотермический потенциал их взаимного превращения , связанный с константой равновесия КР уравнением

Получение олефинов реакциями их взаимного превращения

Сравнение приведенных на рис. 1.15 констант скоростей взаимного превращения изомеров гексана подтверждает установленную зависимость , в соответствии с которой реакция изомеризации парафиной-протекает быстро, если'не меняется число третичных атомов углерода в молекуле углеводорода . Если же образуется новый третичный атом углерода , то скорость изомеризации углеводорода значительно снижается. Следствием является" последовательный ход и малая скорость образования разветвленных углеводородов с несколькими замещающими метальными группами.

катализатора. Этот способ вначале привлекал внимание в связи с потребностью в изобутилене для производства изооктана, но отошел на задний план после разработки получения изооктана алкилированием и изомеризацией н-бутана в изобутан. Тем не менее следует отметить, что, если новые химические открытия приведут к большому спросу на любой из индивидуальных С4-олефинов, в распоряжении промышленности имеются разработанные способы взаимного превращения бутиленов и их разделения.

Наблюдающаяся при этом избира — тельность разделения по химическому строению молекул является следствием различия сил межмо — / екулярпого взаимодействия угле — ьодородов сырья. Так, силы взаимного притяжения молекул парафи — новых и нафтеновых углеводородов значительно слабее, чем ароматических и смол. Поэтому при одинаковых молекулярных массах более легко переходят в слой неполярного растворителя парафине — нафтепо — вые углеводороды, чем ароматические и смолы илиасфальтены, тем самым достигается определенная избирательность разделения и по химическому строению молекул.

В жидкостях молекулы расположены более плотно, чем в газах. Вследствие взаимного притяжения молекул и плотного их расположения движение молекул в жидкостях ограничено.

Молекулы углеводородов расщепляются при нагреве их до высоких температур. Силы взаимного притяжения атомов в молекуле противодействуют разрыву. Однако при достаточно высокой температуре связи между атомами в молекулах ослабевают настолько, что под влиянием колебательного движения атомов происходит разрыв связи.

На эффективность деасфальтизации влияет соотношение между количествами пропана и гудрона. При добавлении небольших порций пропана к гудрону происходит их полное смешивание. Дальнейшее добавление пропана приводит к образованию двухфазной системы: раствора углеводородов в пропане и раствора пропана в смолисто-асфальтеновых веществах* С увеличением доли пропана в системе разбавляется пропано-вый раствор, в результате концентрация растворенных в нем компонентов уменьшается, силы взаимного притяжения угле* водородов ослабевают и из раствора выделяются наиболее высокомолекулярные углеводороды. Действие этого фактора проявляется до тех пор, пока оно не перекрывается другим —• обычным увеличением количества растворенного вещества при увеличении количества растворителя. Таким образом, существует оптимальное соотношение между пропаном и гудроном^ при котором получается и оптимальное качество деасфальтизата. Выход асфальта при этом наибольший, а температура размягчения наименьшая. С повышением температуры деасфальтизации упомянутый оптимум наблюдается при меньших содержаниях пропана.

С повышением температуры растворимость компонентов масляных фракций в полярных растворителях увеличивается и при критической температуре растворения наступает полное растворение их в данном количестве .растворителя. При растворении компонентов масляных фракций в избирательных растворителях при температурах как выше, так и ниже КТР, система находится в жидком состоянии, т. е. и в том, и в другом случае энергия межмолекулярного притяжения больше энергии теплового движения молекул. Образование однофазной системы при температурах выше КТР объясняется тем, что в этих условиях кинетическая энергия молекул достаточна для преодоления различия в энергиях межмолекулярного притяжения однотипных молекул компонентов, входящих в состав масляной фракции, и взаимного притяжения молекул самого растворителя . При температурах ниже КТР тепловое движение молекул превышает силы притяжения молекул не всех компонентов масляной фракции, в результате чего система разделяется на две жидкие фазы. Критическая температура растворения зависит от структуры углеводородов и дрироды растворителя.

В области температур, близких к критической температуре растворения, из раствора в первую очередь выделяются те компоненты, молекулы которых наиболее сильно взаимодействуют между собой и слабее связаны с молекулами растворителя. При температурах, близких к КТ растворителя , в растворе всегда наблюдается равновесие между силами взаимного притяжения молекул компонентов нефтяного сырья, которые вызываются резким снижением плотности растворителя, и силами взаимодействия молекул растворителя и растворяемых компонентов, стремящимися удержать эти компоненты в растворе.

При небольшой кратности пропана концентрация углеводородов в нем высока в силу того, что низкомолекулярные компоненты, растворяясь в пропане, повышают дисперсионные свойства последнего и тем самым способствуют растворению в пропане более высокомолекулярных компонентов и части смол, которые не растворяются в чистом пропане при данной температуре. При увеличении расхода пропана концентрация растворенных компонентов уменьшается и ослабевают силы взаимного притяжения молекул углеводородов, что приводит к выделению из раствора наиболее высокомолекулярной части сырья. Выход деасфальтиза-

С повышением температуры растворимость компонентов масляных фракций в полярных растворителях увеличивается и при критической температуре растворения наступает полное растворение их в данном количестве растворителя. При растворении 'компонентов масляных фракций в избирательных растворителях при температурах как выше, так и ниже КТР, система находится в жидком состоянии, т. е. и в том, и в другом случае энергия межмолекулярного притяжения больше энергии теплового движения молекул. Образование однофазной системы при температурах выше КТР объясняется тем, что в этих условиях кинетическая энергия молекул достаточна для преодоления различия в энергиях межмолекулярного притяжения однотипных молекул компонентов, входящих в состав масляной фракции, и взаимного притяжения молекул самого растворителя . При температурах ниже КТР тепловое движение молекул превышает силы притяжения молекул не всех компонентов масляной фракции, в результате чего система разделяется на две жидкие фазы. Критическая температура растворения зависит от структуры углеводородов и природы растворителя.

В области температур, близких к критической температуре растворения, из раствора в первую очередь выделяются те компоненты, молекулы которых наиболее сильно взаимодействуют между собой и слабее связаны с .молекулами растворителя. При температурах, близких к КТ растворителя , в растворе всегда наблюдается равновесие между силами взаимного притяжения молекул компонентов нефтяного сырья, которые вызываются резким снижением плотности растворителя, и силами взаимодействия молекул растворителя и растворяемых компонентов, стремящимися удержать эти компоненты в растворе.

При небольшой кратности пропана концентрация углеводородов в нем высока в силу того, что. низкомолекулярные компоненты, растворяясь в пропане, повышают дисперсионные свойства последнего и тем самым способствуют растворению в пропане более высокомолекулярных компонентов и части смол, которые не растворяются в чистом пропане при данной температуре. При увеличении расхода пропана концентрация растворенных компонентов уменьшается и ослабевают силы взаимного притяжения молекул углеводородов, что приводит к выделению из раствора наиболее высокомолекулярной части сырья. Выход деасфальтиза-

ются, укрупняются и оседают в отстойнике !. Укрупнению капель способствуют также межмолекуляряые силы взаимодействия, которые при малых расстояниях между каплями достигают значительной величины. Интенсивное укрупнение капель наблюдается при достаточно высокой концентрации воды в .масле, что ясно из уравнения, выражающего зависимость силы взаимного притяжения капель от их размера и расстояния между ними