Главная -> Словарь

Углеводородов молекулярным

Нефтяной парафин представляет собой смесь углеводородов метанового ряда со значительным преобладанием молекул нормального строения. Мягкий парафин применяется главным образом в спичечной промышленности, для пропитки бумаги, в" кожевенной и текстильной промышленности и т. д. Твердые парафины находят наиболее широкое применение в свечном производстве, а также для некоторых областей пропитки. Из процессов химической переработки парафинов в Германии наибольший интерес представляет производство жирных кислот на основе твердых парафинов .

Источником углеводородных газов на нефтеперерабатывающих заводах являются газы, растворенные в нефти и выделяющиеся на установках AT и АВТ, и газы, получающиеся в процессе переработки нефти. В зависимости от состава различают газы предельные и непредельные. Предельные газы состоят из углеводородов метанового ряда; получаются они на установках AT и АВТ, каталитического реформинга и гидрокрекинга. Непредельные газы состоят из смеси предельных и непредельных углеводородов и получаются они на установках термического и каталитического крекин-га, пиролиза и коксования. Немного предельных газов образуется также на установках вторичной перегонки бензинов, гидроочистки дизельных топлив и масел.

Нефтяные и природные газы, добываемые из недр земли, представляют собой смесь углеводородов метанового ряда —- метана, этана, пропана, бутанов и других. В некоторых газах наряду с углеводородами могут содержаться гелий, азот, диоксид углерода, сероводород и другие неуглеводородные компоненты. Число и содержание их изменяются в широких пределах. В общем объеме добываемого газа большая часть приходится на метан, который используют в основном как котельно-печное топливо. Ресурсов этана, пропана, бутанов и более тяжелых углеводородов — сырьевой основы промышленности органического синтеза — значительно меньше, чем метана. Поэтому в СССР и других странах большое значение придается рациональному использованию этих углеводородов.

Ниже помещена таблица главнейших известных углеводородов метанового ряда.

Мы отметим три группы методов получения углеводородов метанового ряда:

Таким образом, применяя S02, можно отделить сернистые .примеси ароматические и этиленовые углеводороды от углеводородов метанового ряда, которые при Обработке хлористым алюминием дадут продукты превосходных качеств. Применяя предварительное удаление цримесей, можно сократить до минимума расход хлористого алюми-

Существеннейшим фактором, влияющим на степень адсорбирования, и могущим изменить указанный выше порядок распределения углеводородов, является молекулярный вес. Так например смесь углеводородов метанового, нафтенового и ароматического строения, имеющих одинаковый молекулярный вес, при адсорбции в первую очередь отдает ароматические углеводороды. Смесь углеводородов ароматического и нафтенового строения низкого молек^улярного веса и парафинового характера с высоким молекулярным весом отдает адсорбенту главным образом последние.

Наконец, ненасыщенные Соединения углеводородов встречаются почти во всех нефтях, но в небольших количествах. Рассмотрение представителей отдельных углеводородов мы начнем с группы насыщенных углеводородов метанового ряда.

Общая формула углеводородов метанового ряда СмН2й+2, где под п можно подразумевать любое число, начиная с 1. Свойства углеводородов метанового ряда сведены в табл. 24.

Однако более глубокие исследования поведения углеводородов различных рядов в условиях дегидрогенизационного катализа показали, что при этой реакции подвергаются превращениям углеьодороды и других рядов. Так, Б. А. Казанский и А. Ф. Пла-тэ установили, что при дегидрогенизационном катализе на платинированном угле ароматические углеводороды образуются не только в результате дегидрогенизации гидроароматических углеводородов, но и в результате циклизации углеводородов метанового ряда. Ю. К. Юрьев и П. И. Журавлев (((263, подвергая дегидрогенизационному катализу искусственные смеси углеводородов, содержащих шестичленные нафтены, показали, что количество образовавшихся ароматических углеводородов соответствует количеству гидроароматических углеводородов, находящихся в смеси углеводородов, подвергнутых каталитической дегидрогенизации.

При изучении вязкости углеводородов различных рядов давно уже было установлено, что при одном и том же числе углеродных атомов в молекуле вязкость возрастает при переходе от углеводородов метанового ряда к нафтеновым и ароматическим угле-водоро 1,ам.

При окислении углеводородов молекулярным кислородом в жидкой фазе существенное значение имеют особенности их структуры: число и характер циклов в молекуле, число боковых цепей, их длина и строение, наличие и положение в молекуле третичных и четвертичных атомов углерода.

Как показано выше , окисление углеводородов молекулярным кислородом представляет собой цепной процесс с вырожденным разветвлением, поэтому все, что способствует образованию активных радикалов, должно ускорять этот процесс. Из данных Н. М. Эмануэля следует, что при окислении углеводородов особое значение имеет инициирование реакции в ее начальной стадии. Катализаторы — соли металлов переменной валентности, добавленные к исходному окисляемому веществу, — резко сокращают индукционный период, активизируя начальную стадию процесса, после чего реакция продолжает развиваться, даже если удалить катализатор.

Для повышения выхода кокса из прямогонных остатков предпочтительно использовать гудрон, имеющий более высокую ^коксуемость. В отдельных случаях приходится отходить от этого общего правила. При выдаче рекомендаций для коксования прямогонных остатков эхабинских нефтей нами был выбран мазут, а не гудрон, так как бензиновая фракция, полученная при коксовании гудрона , оказалась настолько нестабильной, что не поддавалась обычным методам очистки. Применение специальных методов очистки было мало эффективно. По-видимому, в вакуумном отгоне эхабинской нефти нафтенового основания находятся в повышенном количестве гомологи нафталина и другие полициклические ароматические углеводороды, которые, по данным Н. И. Черножукова и С. Э. Крейна , являются эффективными ингибиторами против окисления нафтеновых и парафиновых углеводородов молекулярным кислородом, а при отгоне вакуумного газойля из остатка эти естественные ингибиторы удалялись.

Исследование О. м. получило наиболее полное развитие в работах Н. И. Черножукова и С. Э. Крейна. Они установили следующие два основных направления окисления углеводородов молекулярным кислородом:

г ными боковыми цепями. Так как при окислении алкилзамещенных ароматических углеводородов молекулярным кислородом в первую очередь окисляются боковые цепи, то с увеличением длины последних кислотное число продуктов неглубокого окисления должно уменьшаться. При окислении смол, не растворимых в феноле, наблюдается уменьшение кислотного числа с увеличением их молекулярного веса. Поэтому, как следует из приведенных в табл. 33 данных, увеличение молекулярного веса смол является, очевидно, результатом роста длины боковых цепей, присоединенных к ароматическому ядру молекулы. Смолы, растворимые в феноле, имеют более низкий молекулярный вес, чем смолы, не растворимые в феноле.

При окислении углеводородов молекулярным кислородом в жидкой фазе в одних и тех же условиях температуры и концентрации кислорода, как следует из изложенного выше, существенное значение имеют следующие структурные особенности молекул углеводородов:

Исследования Н. И. Черножукова показали, что коррозия металла высокомолекулярными кислотами протекает в присутствии кислорода и воды, попадающей в масло извне или образующейся в результате окисления углеводородов молекулярным кислородом. Автор установил, что органические кислоты действуют в основном не на металл, а на его гидрат, образовавшийся в ре-

Согласно закону эквивалентности Эйнштейна, в приложении . к фотохимическим реакциям, каждый квант поглощенной лучистой энергии вызывает фотохимическую реакцию в одной молекуле. Этот закон приводит к выводу, что число поглощенных квантов энергии должно равняться числу прореагировавших молекул и имеет практическое значение лишь в приложении к первичным фотохимическим процессам, т. е. в поглощении веществом лучистой энергии и переводе молекулы в активное состояние. В процессах окисления углеводородов молекулярным кислородом мы несомненно имеем дело со вторичными и т. д. процессами, активация которых совершается за счет высвобождающейся энергии активированных в первичной стадии процесса молекул углеводородов.

• Известно давно, что окисление углеводородов молекулярным кислородом заметно ускоряется в присутствии различных металлов и солей органических кислот.

Механизм и порядок течения реакции окисления •углеводородов молекулярным кислородом могут быть представлены в простейших случаях следующим образом:

2. ПАРОФАЗНОЕ ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ МОЛЕКУЛЯРНЫМ КИСЛОРОДОМ