Главная -> Словарь

Углеводородов позволяет

Температура. Для термодинамически равновесных смесей парафиновых углеводородов повышение температуры увеличивает со* держание малоразветвленных структур, что связано со снижением октанового числа .

В основе представлений о механизме изомеризации ароматических углеводородов лежат некоторые наблюдения. Так, установлено, что изменение условий каталитического риформинга в направлении, благоприятствующем гидрированию ароматических углеводородов способствует увеличению скорости их изомеризации . Другой фактор — значительное ускорение реакции изомеризации этилбензола при предварительном его гидрировании в этилциклогексан . На этом основании полагают, что изомеризация ароматических углеводородов на бифункциональных платиновых катализаторах проходит при участии циклопарафинов в качестве промежуточных продуктов .реакции.

Повышение температуры процесса или уменьшение объемной скорости сырья ведут не только к увеличению выхода ароматических углеводородов и повышению октанового числа бензина риформинга. Ускоряются также побочные реакции, способствующие закоксо-выванию катализатора и его дезактивации . Повышение октанового числа от 87 до 90 приводит к увеличению скорости дезактивации катализатора приблизительно в 4 раза. Она значительно усиливается при дальнейшем повышении октанового числа бензина, чему сопутствует все возрастающее закоксовывание катализатора. Таким образом склонность катализатора к дезактивации значительно возрастает с увеличением октанового числа бензина риформинга.

Весьма важное практическое значение имеет изомеризация парафиновых углеводородов. Повышение температуры реакции сдвигает равновесие реакции в сторону парафинов нормального строения. При увеличении молекулярной массы парафинов равновесная степень их превращения в изомеры возрастает. Расчеты показали, что при изомеризации парафиновых углеводородов С9—С16 в равновесной скеси преобладают диметилзамещенные углеводе роды. Концентрация же угле-

зуются стремлением к повышению степени сжатия в моторах, что связано с применением более высокосортных в отношении детонации авто- и авиатоплив, отличающихся высоким содержанием ароматических, а также разветвленных парафиновых и олефиновых углеводородов. Повышение степени сжатия в двигателях вызвано экономическими и техническими соображениями и прежде всего стремлением повысить коэффициент полезного действия двигателя. В результате еще недавно преобладали автомобильные моторы со степенью сжатия 1 : 5 и ниже, в настоящее время в практику входят моторы с более высокой степенью сжатия. Но при работе на бензине прямой гонки топливо начинает детонировать уже при сжатии 1 : 4,5. Для борьбы с этим явлением приходится итти на введение в бензин прямой гонки всякого рода добавок, или так называемых компонентов. К их числу относятся амины, спирт, бензол и высокоразветвленные легкие парафиновые углеводороды.

стойкостью молекул и худшей воспламеняемостью. Независимо от класса углеводородов повышение температуры кипения, т. е; увеличение размеров молекул, повышает воспламеняемость топлива . Для рассматриваемых нами двигателей, работающих по принципу самовоспламенения топлива, это свойство углеводородов имеет решающее значение. Показатель воспламенения должен лечь в основу отбора отдельных фракций нефти для использования их в качестве дизельных топлив. Более легкая воспламеняемость высокомолекулярных углеводородов является одной из основных причин использова-вания в качестве дизельного топлива Рати тяжелых фракций нефти — керосино-газойлевых и выше.

Бензиновая фракция характеризуется несколько повышенным октановым числом за счет большего содержания в нем непредельных и ароматических углеводородов. Повышение температуры крекинга до 520°С усиливает протекание реакций ароматизации, в результате чего в бензине возрастает содержание ароматических углеводородов и, как следствие, повышается октановое число бензина

колбе). Для многих углеводородов повышение давления за счет крекинга в процентах довольно точно равно количеству превращенного углеводорода. При нормальном давлении эта закономерность наблюдалась для пропана, бутана и изобутана , при повышенном давлении — для декана . В других случаях возможно предварительно установить экспериментальным путем зависимость изменения давления от глубины превращения, после чего в нужных случаях определять глубину превращения на основании повышения давления.

В ряду шестичленных нафтенов, лишенных боковых цепей, наиболее стоек к молекулярному кислороду циклогексан и весьма мало стоек декагидронафталин. Таким образом, как и при окислении ароматических углеводородов, повышение числа колец в молекуле нафтенового углеводорода повышает склонность ее к окислению. Подобную же картину мы наблюдаем и при окислении наф-тено-ароматических углеводородов. Так, например, октагидро-антрацен дает больше продуктов окисления, чем в тех же условиях тетрагидронафталин.

Как и для нафтеновых углеводородов повышение температуры кипения ароматических углеводородов может быть связано с увеличением числа ароматических ядер, количества и длины парафиновых боковых цепей.

Данные табл. 63 показывают, что в одном и том же ряду углеводородов повышение коэфициента лучепреломления находится в прямой зависимости от удельного веса.

Получение функциональных производных парафиновых углеводородов описанным выше методом благодаря новейшим достижениям в осуществлении реакций замещения парафинов в настоящее время уже больше не является особо привлекательным. Возможность гладко протекающего нитрования и сульфохлорирования низших и высших парафиновых углеводородов позволяет получить многие продукты, имеющие промышленный интерес, совершенно другим путем.

Одноколонные ректификационные системы с несколькими сырьевыми потоками легко реализуются при разделении углеводородных газов по одной из схем, изображенных на рис. П-1 . По схеме на рис. П-1, а сырье после теплообменника делится на два потока, которые затем дросселируются, один из потоков после дросселя поступает в колонну, а другой проходит теплообменник и поступает также в колонну на более низкий уровень по сравнению с первым потоком. По схеме на рис. 11-1,6 сырье проходит теплообменник и охлаждается обратным потоком жидкости, выходящего из сепаратора, дросселируется и затем делится на паровую и жидкую фазы в сепараторе. Паровая и жидкая фазы дросселируются до рабочего давления колонны и раздельными потоками подаются на ректификацию. Применение таких схем при разделении легких углеводородов позволяет на 30—50% сократить требуемые флегмовые числа, значительно уменьшив тем- самым расход дорогих хладоагентов.

Термическая стабильность тяжелых углеводородов позволяет нагревать нефть при атмосферной перегоике до 350—360 °С, что обеспечивает долю отгона сырья, на 5—10% превышающую сумму отбора светлых в колонне. Е'сли при этом отпаривать в низу колонны от мазута до 10—15% легких фракций, то расход избытка орошения на нижних тарелках концентрационной секции колонны увеличивается до 15—20% от расхода сырья. Однако и этого количества орошения, получаемого при таком испарении нефти и мазута, оказывается недостаточно для четкого отделения тяжелого газойля от мазута. В связи с этим предлагаются схемы перегонки с перегревом нефти или жидкости на нижних тарелках концентрационной части колонны. Рассмотрим некоторые из таких схем.

Во многих случаях для облегчения анализа спектров может быть применен чрезвычайно полезный метод, основанный на зависимости частот колебаний от масс атомов. Замещение атомов их изотопами, в частности .замещение атомов водорода в углеводородах атомами дейтерия, заметно изменяет инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния и позволяет получить ряд важных сведений. Поскольку силовые постоянные практически не зависят от изотопического состава, исследование спектров полностью дейтерированных углеводородов позволяет получить дополнительное число частот для вычисления силовых постоянных и поэтому применяется в ряде случаев. Кроме того, частичное дейтерирование симметричных молекул уменьшает их симметрию, изменяет правила отбора и приводит к расщеплению вырожденных колебаний на невырожденные . Подобные изменения часто чрезвычайно важны для определения и отнесения основных частот исходных углеводородов.

температуры Ичвремени она изменяется в зависимости от чистоты, природы соединения и активности катализатора. При использовании в качестве катализаторов никеля Ренея или никеля на кизельгуре применяют температуры от 50 до 200° и давления от 70 до 211 am. Время гидрирования в наихудшем случае не превышает нескольких часов. Применение катализатора Адамса, окиси платины, вместе с уксусной кислотой в качестве растворителя для углеводородов позволяет проводить гидрирование ароматических колец при низком давлении и при комнатной температуре. При высоких давлениях гидрирование протекает очень быстро. Например , толуол , растворенный в 25 мл ледяной уксусной кислоты, был полностью прогидрирован под давлением 140 am и при температуре 20° над 0,67 г окиси платины в течение 20 мин. Бензол и -и-ксилол гидрировались даже еще скорее. Катализатор окись меди с окисью хрома , за исключением специальных случаен, неактивен при гидрировагош простых ароматических колец.

Сказанное выше о приемистости к ТЭС различных углеводородов позволяет заключить, что на бензины с одинаковым октановым числом введенное количество антидетонатора может действовать по-разному. Уравнение кривой зависимости между увеличением максимально допустимой степени сжатия или октановым числом и количеством добавленного ТЭС представляет собой степенную функцию концентрации антидетонатора :

В дальнейшем заметили, что бензины парафинового характера детонируют сильнее, а олефинового характера—слабее, и что присутствие некоторого количества ароматических углеводородов позволяет использовать в , растворенную в ксилоле. Такой индикатор, распределяясь на силикагеле в соответствующих группах углеводородов, позволяет по разной окраске в ультрафиолетовом свете определить длину зон различных групп углеводородов. Метод называется флуоресцентно-индикаторным адсорбционным .

Определение удельною веса узких фракций бензина, при условия удаления ароматических углеводородов, позволяет грубо определить содержание нафтеновых и метановых углеводородов, потому что уд. вес первых гораздо выше чем у вторых. Приблизительные уд. веса десятиградусных фракций приведены в таблице 31.

Для определения содержания нафтеновых углеводородов в бен--инб, последний во всяком случае должен быть освобожден от непредельных и ароматических углеводородов. Высокая разница в удельных весах,метановых и нафтеновых углеводородов позволяет .применить для более или менее точного анализа метод удельных весов. Однако, поскольку нафтены в бензине могут быть представлены пятя- я шестичленнымя циклами, с заметно различными кон стантами при одном и том же молекулярном весе, очевидно приходится выбирать некоторые средние константы для удельных весов. В этом методе следует, таким образом, учитывать два важнейших фактора:

Процесс тормозится присутствием в зоне реакции ароматических углеводородов, поэтому оптимальные результаты получаются при предварительном снижении их содержания путем селективной или гидрогениза-ционной очистки. Уменьшение содержания ароматических углеводородов позволяет снизить температуру процесса и повысить объемную скорость подачи сырья.