Главная -> Словарь

Углеводородными молекулами

Ориентация соединяющих линий играет важную роль при определении избирательности растворителя, как показано на рис. 6 для системы, в которой растворителем является триэтиленгликоль, а углеводородными компонентами, подлежащими разделению, толуол и w-гептан. При добавлении растворителя к смеси этих двух компонентов состава М получается система состава X. После встряхивания эта система разделяется на слой экстракта состава Т и слой рафината состава L, где Т и L — концы соединяющей линии TL. Если отделить эти слои друг от друга и выделить из них растворитель путем отгонки или отмывки, то их состав определится прямыми пунктирными линиями ATE и ALR, проведенными непосредственно из вершины А, соответствующей чистому растворителю. Такие линии называются изологическими, т. е. линиями равного отношения, потому что отношение концентраций двух компонентов остается вдоль этих линий постоянным при введении или удалении третьего компонента.

к стр. 74. Особый интерес представляют растворы нефти и нефтепродуктов в сжатых газах в области надкритических состояний. В этом состоянии они отличаются повышенной подвижностью. Падение давления ниже критического приводит к выделению" из этих растворов сначала наиболее тяжелых асфальтовосмолпстых компонентов и к обогащению растворов более легкими углеводородными компонентами. В Советском Союзе исследования в этой области были впервые поставлены чл.-корр. АН СССР М. А. Капелюшни-ковым и С. Л. Заксом и широко развиты Т. П. Жузе.

Эта величина столь мала, что можно со всей определенностью утверждать, что для нефтехимической промышленности на ближайшие 100 лет не существует нефтяного сырьевого кризиса при условии жесткой экономии нефти при формировании мирового энергетического баланса с ориентировкой последнего на уголь и развитие альтернативных и возобновляемых эпоргоисточников . Следует иметь в виду, как уже отмечалось, что мировое производство моторных топлив до 2005 г. будет продолжать базироваться на нефти. Если здесь произойдут какие-либо изменения, то они коснутся главным образом структуры общего понятия «моторное топливо», т. е. изменения соотношения в производстве бензина, дизельного и реактивного тонлив, более широкого использования для двигателей метана, сжиженного газа и, возможно, метанола, если производство последнего будет развиваться на основе газификации углей. Изменятся также качественные параметры моторных топлив, произойдет дальнейшее совершенствование катализаторов и процессов гидроочистки, гидрокрекинга, риформинга, изомеризации и синтеза высокооктановых компонентов и присадок. Все большее внимание привлекают, например, в качестве компонентов высокооктановых бензинов спирты от метанола до бутанолов и их простые эфиры, обладающие абсолютными октановыми числами по исследовательскому методу в пределах 98—117 и октановыми числами смешения с углеводородными компонентами в пределах 105—143.

Исследование растворимости компонентов масел в алифатических спиртах i показало возможность применения последних в смеси с углеводородными компонентами, так как спирты плохо растворяют жидкие углеводороды масляного сырья при температурах депарафинизации. В качестве растворителей для обезмасли-вания и депарафинизации используют также смеси хлорорганиче-ских соединений, таких как дихлорэтан и метиленхлорид '. Этот метод применим для депарафинизации масел любой вязкости и позволяет получать масла с температурой застывания, близкой к температуре фильтрования. При одноступенчатом фильтровании с этим растворителем можно получить масло с температурой застывания —20 °С и парафин с содержанием масла 2—6% . Недостатком всех хлорсодержащих растворителей является их термическая нестабильность При температурах выше 130—140 °С и образование продуктов разложения, вызывающих коррозию аппаратуры.

Исследование растворимости компонентов масел в алифатических спиртах i показало возможность применения последних в смеси с углеводородными компонентами, так как спирты плохо растворяют жидкие углеводороды масляного сырья при температурах депарафинизации. В качестве растворителей для обезмасли-вания и депарафинизации используют также смеси хлорорганиче-ских соединений, таких как дихлорэтан и метиленхлорид '. Этот метод применим для депарафинизации масел любой вязкости и позволяет получать масла с температурой застывания, близкой к температуре фильтрования. При одноступенчатом фильтровании с этим растворителем можно получить масло с температурой застывания —20 °С и парафин с содержанием масла 2—6% . Недостатком всех хлорсодержащих растворителей является их термическая нестабильность при температурах выше 130—140 °С и образование продуктов разложения, вызывающих коррозию аппаратуры.

В углеводородной смеси, образующейся при пиролизе этана, этилен и этан являются главными углеводородными компонентами, однако кроме них в газе пиролиза содержится целый ряд углеводородов. Если пиролизу подвергается не этан, а смесь газообразных парафиновых углеводородов С2—С4 или фракций нефти, то состав образующихся продуктов становится еще более сложным, а доля этилена становится меньше. В связи с этим при получении этилена путем пиролиза более выгодным считается использование этана в качестве исходного сырья. Однако этан имеется не везде, а его получение в чистом виде требует отдельного фракционирования и очистки. Поэтому для получения этилена применяют также газы пиролиза легких бензиновых фракций.

Нефтяные системы состоят из низко- и высокомолекулярных углеводородных и неуглеводородных соединений. Углеводородными компонентами нефтяных систем являются в основном представители трех классов соединений: алканов, циклоалканов и аренов, а также значительное количество углеводородов смешанного гибридного строения. Алкены и алкадиены в природных нефтяных системах обычно не встречаются, однако могут содержаться в продуктах переработки нефти. Неутлеводородные соединения нефти представлены главным образом смолами и асфальтенами. Элементный состав нефтяных систем колеблется в широких пределах. Так, для природных нефтей массовое содержание основных элементов углерода С, водорода Н и гете-роатомов серы S, азота N и кислорода О составляет: С — 83— 87, Н—12—14, S —0,001—8, '.N — 0,02—1,7, 0—0,05—3,6%. В значительно меньших количествах в нефтях присутствуют и многие другие элементы. В табл. 4 помещены встречающиеся в нефтях углеводороды и гетеросоединения.

Поэтому обессеривающее действие серной кислоты следует отнести преимущественно за счет селективных свойств ее. Последние проявляются в большей мере при низких температурах, при которых реакция серной кислоты с углеводородными компонентами масел незначительна, в результате чего основную роль играет растворимость сернистых соединений в кислоте. Аналогично этому более эффективные селективные свойства серной кислоты при низких температурах очистки масел сказываются и при удалении из последних нежелательных компонентов. Примером этого служат данные Н. И. Черножукова совместно с Н. Гребенщиковой . Очистке подвергался дистиллят трансформаторного масла из артемовской нефти; Одна порция дистиллята была очищена противоточным методом 10% серной кислоты при 20°, другая — при 0°. Результаты очистки даны в табл. 85.

и но имеет абсолютного характера, может теоретически служить некоторым показателем тех процессов, каким подвергалась в природе: нефть. В этом отношении имеются некоторые данные, которые позволяют разделить нефти на три класса, сообразно величине измеренного вращения для одноименных по температуре кипения фракций. Грозненские химики нашли, что нефти Дос-сора. и Маката обладают наименьшей оптической деятельностью. К числу средних по активности нефтей относятся нефти Майкопа,-нефти бакинской группы, а также парафинистая и слабопарафи-нистая нефти Грозного. Наиболее активными являются бинага-динская, сахалинская, калужская и грозненская беспарафиновая, а также биби-эйбатская нефти. Пенсильванская нефть отличается очень малым вращением плоскости поляризации, зато калифорнийская нефть и некоторые нефти Мексики характеризуются высокими величинами вращения. Сопоставляя эти данные, можно сказать, что наиболее активными являются нефти малого превращения, нафтенового или ароматическо-нафтенового типа, тогда как процесс метанизации нефти сразу понижает активность. В этом смысле можно провести некоторую параллель между оптически активными углеводородными компонентами и гетерогенными соединениями, также не играющими существенной роли в превращенных нефтях.

Деструктурирующее воздействие. Адсорби-руясь на поверхности структурообразующих элементов битума — асфальтенах, поверхностно-активные вещества могут изменять процессы взаимодействия асфальтенов друг с другом и смолисто-углеводородными компонентами, вызывая деструктурирование имеющейся структурной сетки битума.

4. В области относительно низких температур 450-600°С на никелевом катализаторе наблюдается высокий выход волокнистого углеродного вещества, а в области 600-800°С - повышенный выход газа. Основными компонентами образующегося газа являются метан, этилен, пропилен, бутилены. В составе газа содержится водород . Заметное образование отложений волокнистого углеродного вещества на железном катализаторе начинается при температуре около 600°С. С увеличением температуры до 800°С выход волокнистого углеродного вещества незначительно возрастает, но остается ниже, чем на никеле. Состав газа в данной области температур обогащен непредельными углеводородными компонентами .

Таким образом, алкильные гидроперекиси распадаются с образованием дополнительных радикалов,3 а те в свою очередь реагируют с новыми углеводородными молекулами. Возникают мультиплетные реакционные цепи , благодаря которым создается дополнительное питание реакции окисления углеводородными радикалами -

структуры, содержащие промежутки, вдоль которых располагают. ся молекулы нормальных алканов. Промежутки между молеку лами карбамида заполнены углеводородными молекулами различной длины, но приблизительно одинакового поперечного сечения .

протекают с энергией активации, зависящей от теплового эффекта Q. Эта зависимость описывается для реакций углеводородных радикалов с углеводородными молекулами с точностью ±1,5 ккал/ /моль правилом Пол яви — Семенова:

В табл. 1.4 приведены данные о реакциях замещения с углеводородными молекулами атома водорода.

конкурирует с реакциями метильного радикала с углеводородными молекулами. Для случая, например, гексана реакция

В результате, если мольная концентрация водорода такого же порядка, как и углеводородов, то метальный радикал вступает в реакцию замещения главным образом с водородом. Реакции же атома водорода с углеводородными молекулами протекают с константами скорости, на два — три порядка большими, чем такие же реакции метального радикала. В результате водород играет роль гомогенного катализатора, в его присутствии суммарный процесс ускоряется в

Катализ жидкими и твердыми кислотами очень широко применяется в нефтеперерабатывающей промышленности. Каталитическое действие кислот обусловлено образованием при их взаимодействии с углеводородами катионов — радикалов с одним недостающим электроном у атома углерода, обычно называемых кар-боний-ионами или карбкатионами. Карбоний-ионы обладают очень высокой химической активностью и реагируют мономолекулярно и с углеводородными молекулами с очень большой скоростью. Из углеводородов карбоний-ионы образуются при передаче протона от кислоты молекуле ненасыщенного углеводорода. Протонодонор-ная активность кислоты непосредственно связана с ее силой.

А содержат димерные углеводородные автоассоциаты, стойкость которых повышается с повышением сродства к электрону акцептора , в поле влияния которого они находятся. Стойкость этих димеров коррелирует как со строением углеводородной молекулы, так и со свойствами растворителя. Для молекул-доноров, где второй заместитель отсутствует или максимально удален от первого, стойкость коррелирует с такой характеристикой среды, как диэлектрическая постоянная, а у неплоских молекул — с вязкостью, температурой плавления и показателем преломления. Чувствительность димеров к влиянию среды зависит от типа симметрии молекулы исходного углеводорода. Ранее было сделано предположение о параллельном расположении углеводородных молекул, образующих димер 12))). Есть основания предполагать, что в среде УА взаимное расположение нафталиновых молекул соответствует таковому в кристаллах исходных соединений. На примере систем, исследованных в Д, показано различие активности мономерных молекул нафталиновых углеводородов и Соответствующих димеров, существующих в поле влияния ПДА . Об этом же говорит и различие способности их КПЗ к взаимному наложению синглет-триплетной полосы компонентов на синглет-синглетную полосу КПЗ. Большая стойкость КПЗ с димерами, чем с мономерными молекулами, соответствует известному эмпирическому правилу о повышении прочности при увеличении молекулярного веса одного из компонентов. Механизм взаимодействия между углеводородными молекулами в димере не ясен. Известно мнение, что ароматические углеводороды способны выступать как в роли доноров, так и в роли акцепторов л-электронов . Явление образования ароматическими я-донорами димеров в среде органических растворителей в поле влияния ПДА было обнаружено

Существует много теорий, объясняющих действие алюмосиликатов при термокатализе, и весь этот вопрос еще не приобрел характера точно установленного принципа. В основном дело сводится к тому, что в катализаторах этого типа имеется один или несколько водородных атомов, способных замещаться углеводородными молекулами за счет отщепления протона, участвующего

По правилу Поляни—Семенова энергия активации Е