Главная -> Словарь

Углеводородов присутствуют

Окисление низших парафиновых углеводородов, присутствующих, например, в природном газе , было освоено в последнее время в США и в Советском Союзе. В США уже эксплуатируются промышленные установки.

Исследования гексагидроароматических углеводородов, присутствующих в различных нефтях, были проведены целым рядом авторов .

О поведении ароматических углеводородов, присутствующих в топливе и образовавшихся в ходе описанных выше превращений, можно судить по результатам термодинамического расчета разложения бензола . Оказалось, что ^ соотношение образующихся продуктов зависит от того, в какой фазе находится образующийся углерод. Если углерод конденсируется в твердом или жидком состоянии, то разложение бензола заметно уже при 550 К- Основными

Исследование состава нефтей за последние годы обогатилось применением ряда физических методов, во многих случаях имевших большое значение для выяснения строения наиболее сложных углеводородов, присутствующих в нефтях. Поэтому редакторы сочли желательным включить в монографию описание и детальное обсуждение этих физических методов.

Проблема разделения нефтяных газов, бензинов и в некоторой степени легких газойлей на индивидуальные углеводороды вполне разрешима. Большой прогресс в этом направлении был достигнут в течение последних 20 лет, особенно благодаря систематическим исследованиям, проведенным Национальным бюро стандартов 29 . Для высококипящих фракций, включая смазочные масла, состоящих из большого числа различных комплексных и совершенно неизвестных углеводородов и других компонентов, эта проблема представляется почти безнадежной. В настоящее время определение и разделение различных классов углеводородов позволяют только приблизиться к познанию химической структуры высокомолекулярных углеводородов, присутствующих в нефти.

Различие между указанными выше классами углеводородов особенно резко для углеводородов низкого и среднего молекулярного веса, присутствие в которых ароматического кольца или двойной связи придает им характерные свойства этих структур. Однако классификация становится сомнительной для высокомолекулярных углеводородов, которые могут содержать ароматические, нафтеновые, олефиновые или парафиновые структуры без обнаружения свойств, характерных для преобладающей структуры. Высокомолекулярные углеводороды смазочных масел с ароматическими и нафтеновыми кольцами и длинными парафиновыми боковыми цепями могут обладать ароматическими, нафтеновыми и парафиновыми свойствами в зависимости от преобладания соответствующих структур. Кольцевой анализ, развитый Уотерманом и его школой, преодолевшими эти трудности, позволяет определять среднее содержание парафиновых боковых цепей, ароматических и нафтеновых колец. В этой главе рассматриваются лишь индивидуальные углеводороды и классы, углеводородов, присутствующих в нефти.

телыю меньшее согласие для углеводородов, присутствующих в легком бензине, изученном Гудингом и др., в малых количествах или в среднем в количествах, меньших 2%.

Состав нефти и даже состав бензиновых фракций исключительно сложен. В настоящее время идентифицировано более 100 углеводородов в обширных исследованиях бензиновых фракций нефти Понка . Общее число углеводородов, присутствующих в бензинах в разных количествах, может быть порядка 500 . Представляет большой интерес присутствие многочисленных изомеров. До сих пор были выделены или идентифицированы в бензине Понка следующие изомеры : все изомеры гексана, семь изомеров гептана , 16 изомеров октана , пять С7-циклопентанов , 11 С8-цикло-пентанов , семь С8-циклогексанов и все С8 и С9 изомеры алкилбензолов.

Число углеводородов, присутствующих в газойлях я смазочных маслах, без сомнения значительно больше, чем в бензинах, вследствие большего числа возможных изомеров, быстро растущего с увеличением молекулярного веса углеводородов. Россини и сотрудники выделили очень узкие, по существу обладающие постоянной температурой кипения фрак-

Однако безнадежная на первый взгляд сложность состава нефти с количественной точки зрения значительно упрощается вследствие не одинакового распределения углеводородов, присутствующих в ней. Относительное количество индивидуальных углеводородов в нефти различно для разных углеводородов. Например, данные табл. 1 и 3 показывают, что такие углеводороды, как и-гексан, и-гептан или /г-октаи, содержатся в двух нефтях в количестве, в пятьсот и тысячу раз большем, чем 2,3,4-триметилпентан или 2,2,4-триметилгексан.

В результате преобладания некоторых углеводородов «относительно большая часть бензиновых фракций состоит из сравнительно малого количества компонентов, хотя общее число различных углеводородов, присутствующих в бензиновых фракциях в тех или иных количествах, порядка пятисот» . Таким образом, 18% высших фракций состоит

Очистку газа методом физической абсорбции целесообразно осуществлять только при средних и высоких парциальных давлениях кислых компонентов газа. При низких парциальных давлениях степень извлечения кислых компонентов невелика. Растворимость извлекаемых компонентов в абсорбенте можно повысить в некоторой степени путем повышения давления в абсорбере, но при этом одновременно увеличивается растворимость углеводородных компонентов газа и, следовательно, селективность процесса будет оставаться низкой. Кислые газы, получаемые на стадии регенерации и используемые обычно для получения серы, содержат в этом случае большое количество углеводородов, что нежелательно для процесса Клауса. Повысить концентрацию кислых компонентов можно ступенчатой дегазацией насыщенного абсорбента с постепенным понижением давления, но в газах дегазации, как правило, помимо углеводородов присутствуют сероводород и диоксид углерода, и

В масляных фракциях нефти, к которым относятся как соляровые, так и более тяжелые, выделяемые из мазута, содержатся смеси углеводородов более сложного смешанного строения. Число углеродных атомов в молекулах этих углеводородов составляет от 20 и выше. Среди этих углеводородов присутствуют гомологи бензола, нафталина, фенантрена, нафте-но-ароматические углеводороды с 2—3 кольцами в молекуле и парафиновыми боковыми цепями, а также высокомолеку-

углеводорода при крекинге. Теория Раиса говорит, что при нормальном и пониженном давлении в продуктах крекинга из парафиновых углеводородов присутствуют только метан и этан. При повышенном же давлении появляются и более высокомолекулярные парафиновые углеводороды.

Помимо указанных кислых соединений, в продуктах окисления ароматических углеводородов присутствуют соединения феноль-ного типа. Из нейтральных соединений, получающихся в результате окисления углеводородов, обнаружены сложные спирты, альдегиды, кетоны. Из нейтрального продукта от окисления парафина Наметкиным и Зворыкиной были выделены гексило-вый, гептиловый, октиловый, нояиловый, дециловый и другие спирты. Из. смеси альдегидов им же удалось выделить ряд фракций, которые соответствовали альдегидам от С6И^О До СюН20О. Наконец, к числу нейтральных продуктов окисления. углеводородов относятся смолы и асфальтены, получающиеся в больших или меньших количествах в зависимости от условий процесса и от характера окисляемых углеводородов.

Другая часть углеводородов представляет собой по-лициклнческие ароматические углеводороды, образующиеся при горении топлив в результате пиролиза наиболее тяжелых фракций топлива и смазочного масла. В составе этой части углеводородов присутствуют канцерогенные соединения, в частности, бензпирен в концентрации до 0,5 мг/м3. Подобные соединения обладают высокой полярностью, адсорбируются на поверхности и в порах частиц сажи и выбрасываются в атмосферу из двигателей в виде дыма. Загрязнение атмосферы такими продуктами приводит к увеличению легочных заболеваний, в том числе злокачественного характера, населения городов.

Примеч ание. Если в анализируемом продукте помимо ароматических углеводородов присутствуют непредельные, с которыми также реагирует концентрированная серная кислота, то в этом случае определяется сумма обоих групп углеводородов.

С установок АГФУ блока разделения непредельных газов уходят сухой газ, пропан-пропиленовая и бутан-бутиленовая фракции. В типичных заводских газах из непредельных углеводородов присутствуют только олефины: этилен, пропилен, бутилены. Углеводороды более высокой непредельности — ацетилен, бутадиен—содержатся лишь в газах пиролиза, а в газах термического крекинга появляются только при значительном ужесточении режима.

Нефть — природная многокомпонентная органическая жидкость. Ее основу составляет смесь нафтеновых, ароматических и парафиновых углеводородов. Присутствуют также производные углеводородов: кислород-, серо- и азотсодержащие вещества, высокомолекулярные продукты окисления и окислительной конденсации, металлорганические соединения, углеродистые частицы и некоторые другие вещества. В сырой нефти содержатся также вода, неорганические соли, частицы горных пород и газы. Содержание всех этих компонентов может варьировать в широких пределах. Оно зависит от месторождения нефти. Химические и геологические аспекты состава нефти подробно рассмотрены в литературе2.

Таким образом, на основании изучения спектров поглощения вторичных ароматических углеводородов можно предположить, что во фракции 200—300 °С среди циклогексановых углеводородов присутствуют тетраалкилзамещенные циклогексановые углеводороды и циклоалкилзамещенные циклогексановые углеводороды ; алкилциклогексил-циклогексаны; гидринданы, замещенные в положениях 1,2 и 1,3. Среди углеводородов, содержащих два гексаметиленовых кольца, присутствуют моНозамещенные в положении 2 дицикло* гексилы и дизамещенные дициклогексилы в положениях 2,3', 2,3, 2,5 и 2,6 и ди- и тетразамещенные декалиновые углеводороды.

Чистота ВСГ. На большинстве промышленных установок гидрокрекинга концентрация циркулирующего ВСГ поддерживается на уровне 80-85 об. %, остальное — метан, этан и др. легкие компоненты. В смеси, выходящей из реактора, помимо водорода и углеводородов присутствуют также сероводород, аммиак и пары воды.

Следует отметить, что в выделенных хроматографическим методом фракциях ароматических углеводородов присутствуют примеси серу- и азотсодержащих соединений.