Главная -> Словарь

Углеводородов водородом

Таблица II. Структурно-групповой состав ароматических углеводородов высококипящих фракций волгоградских нефтей

Габлица II. Структурно-групповой состав ароматических углеводородов высококипящих фракций волгоградских нефтей

Из приведенных данных следует, что циклоалка-ны и циклоалкано-ареновые компоненты составляют главную массу углеводородов высококипящих фракций нефти.

«ырых нефтей, а нефтепродуктов, отобранных при атмосферно-ва-:куумной перегонке. В этих условиях исходная сырая нефть подвергается более или менее длительному воздействию высоких температур , что сопровождается изменением строения некоторых высокомолекулярных соединений — серу- и кислородсодержащих •органических соединений, а также некоторых групп углеводородов, прежде всего гибридных циклопарафино-ароматических структур. Выше уже отмечалось, что при длительном нагревании метил-нафталина, а также высокомолекулярных моно- и бициклических ароматических углеводородов, выделенных из нефти при 300— 350° С, становится заметным процесс уплотнения, ведущий к образованию конденсированных полициклических ароматических структур. Этот процесс не может не оказывать влияния на характер структуры полициклических конденсированных ароматических углеводородов высококипящих дистиллятных масляных фракций и остаточных нефтепродуктов, а также на количественное содержание поликонден-сированных углеводородов в этих фракциях. Влиянием высоких температур, несомненно, объясняется относительно высокое содержание полициклических ароматических углеводородов в таких нефтепродуктах, как газойль каталитического крекинга, экстракты избирательной очистки масляных фракций и др.

Общие представления о строении нафтеновых углеводородов масляных фракций и весьма приближенные данные о характере парафиновых и ароматических углеводородов масляных фракций были значительно расширены капитальными исследованиями коллектива Грозненского научно-исследовательского нефтяного института, проведенными в период 1927—1930 гг. Им предшествовал» большая работа по созданию методов определения группового состава масляных фракций и структуры основных рядов углеводородов высококипящих фракций. На основе этих работ было полу1-чено более широкое представление о химическом составе масел и о роли исходного нефтяного сырья.

Результаты этих работ позволили глубже проникнуть в понимание структуры углеводородов высококипящих фракций нефтей, а также дали возможность охарактеризовать влияние углеводородного состава и структуры углеводородов на физические и химические свойства масел.

Важное значение имела разработка технологии окисления парафина и петролатума для производства присадок к маслам для новой техники, конссрвационных смазок для защиты от коррозии оборонной техники и продуктов специального назначения. За работы в области технологии окисления твердых углеводородов и практическое применение продуктов окисления Н. И. Черножуков вместе с соавторами в 1947 г. удостоен Государственной премии. В соавторстве им разработана рецептура и технологии производства антикоррозийных присадок, консервационных смазок, масел для гидросистем и других объектов. Н. И. Черножуков считал необходимым использование гидрогенизационных процессов для подготовки масляного сырья к переработке с целью получения высококачественных масел из нефтей любых месторождений. Последние работы Николая Ивановича по технологии нефти были посвящены изучению растворимости углеводородов высококипящих фракций в различных растворителях и исследованию возможности интенсификации процессов деасфальтизации гудронов, депарафинизации рафинатов и обезмасливания твердых углеводородов сернистых нефтей, а также лримене-

Выше уже отмечалось, что при длительном нагревании метилнафта-лина, а также высокомолекулярных моно- и бициклических ароматических углеводородов, выделенных из нефти при температуре 300—350°, становится заметным процесс уплотнения, ведущий к образованию конденсированных полициклических ароматических структур. Этот процесс не может не оказывать значительного влияния на характер структуры по-лицикличсских конденсированных ароматических углеводородов высококипящих дистиллятных масляных фракций и остаточных нефтепродуктов, а также на количественное содержание последних в этих фракциях. Этим влиянием высоких температур, несомненно, объясняется относительно высокое содержание нолицнклических ароматических углеводородов , в таких нефтепродуктах, как газойль каталитического крекинга, экстракты избирательной очистки масляных фракций и др.

Из приведенных данных следует, что циклоалканы и цикло-алкано-ареновые компоненты составляют главную массу углеводородов высококипящих фракций нефти.

Использование фактора парафинистости позволяет давать сопоставительную оценку гудронов нефтей различного углеводородного состава. Изучение вторичных остатков этих же нефтвй показало,что особенности строения углеводородов высококипящих фракций нефти сохраняются во вторичных остатках и определяют свойства коксооб-разующих компонентов сырья .

2. Восстановление углеводородов водородом. Р^рощя, которая, как мы видели, часто имеет место ири термических разяюже-ниях цикгаических углеводородов, гидрирование ацетилена в этилен, этиВДна в этой и т. д. ,

Выделяющийся кокс вызывает отравление катализатора. Для подавления реакций, приводящих к коксообразованию, служит реакция гидрирования углеводородов водородом, циркулирующим в системе под повышенным давлением.

Результаты гидрирования бензинов термического крекинга при общем давлении 40 ат на хромовом катализаторе показали, что глубокая стабилизация бензинов достигалась при почти полном насыщении непредельных углеводородов водородом; одновременно значительно

Основные элементы, содержащиеся в нефти, — углерод и водород. Нефти содержат от 11 до 14% водорода. Получаемые из нефти светлые нефтепродукты имеют более высокое содержание водорода, чем исходная нефть. Авиационные бензины содержат более 15%, автомобильные бензины 14—15% и реактивные топлива 13—14,5% водорода. Котельные топлива, в состав которых входят тяжелые фракции нефти, содержат 10—11,5% водорода . Еще ниже содержание водорода • в битумах и совсем невелико оно в нефтяном коксе. Нефтезаводские же газы по содержанию водорода превосходят не только нефть, но и моторные топлива. В процессе переработки нефти происходит, таким образом, перераспределение Н2. При углублении переработки нефти, когда выход светлых повышают настолько, что содержание водорода в продуктах больше, чем в исходной нефти, происходит обогащение углеводородов водородом. В работе процессы переработки нефти оцениваются по эффективности использования водорода.

Недеструктивная гидрогенизация проводится для насыщения молекул углеводородов водородом без коренного изменения структуры молекул. Например, получение изооктана гидрированием изо-октена или циклогексана гидрированием бензола. Разновидностью этого процесса является обессеривание дизельного, реактивного топлив, бензинов и других продуктов. В этом случае сера, содержащаяся в сернистых соединениях исходного сырья, связывается с водородом и выделяется в виде сероводорода. Процесс гидрогенизации осуществляется в присутствии различных катализаторов при температуре 200—450° и давлении 10—300 ати.

Каталитическая обработка бензольных углеводородов водородом при повышенных давлениях и температурах приводит к гидрированию олефинов и диолефинов и гидрогенолизу сернистых соединений:

Традиционные катализаторы гидроочистки - алюмо-кобальт-молиб-деновые и алюмо-никель-молибденовые . Гидрирующими компонентами являются кобальт, никель и молибден, находящиеся в свежем катализаторе в виде оксидов, нанесенных на оксид алюминия. В алюмо-никель-молибденовый катализатор на силикатной основе добавляют для прочности 5-7 мае. % диоксида кремния. В процессе гидроочистки оксиды металлов переходят в сульфиды. Катализатор АКМ имеет высокую активность и селективность по целевой реакции обессеривания, почти не сопровождающейся гидрокрекингом. Он достаточно активен в процессе насыщения непредельных углеводородов водородом. Катализатор АНМ менее активен при насыщении непредельных, но способен вызывать насыщение ароматических углеводородов и более активен при гидрировании азотистых соединений.

почти не сопровождающегося гидрокрекингом, и достаточно активен в процессе насыщения непредельных углеводородов водородом. Катализатор АНМ менее активен при насыщении непредельных, но способен вызывать насыщение ароматических углеводородов и более активен при гидрировании азотистых соединений.

Остаточное сырье обычно перерабатывают по двухступенчатой схеме: на первой ступени жидкое сьцше контактирует с серостойким катализатором. Тяжелую непревращенную часть сырья можно^аозвд^гить^в качестве рециркулята, а полученную шщюкуТо~фракцию направляют на втору1о'ступень, где в газовой фазе осуществляется более или менее глубокое ее превращение. На обеих ступенях используют более значительное, чем при гидроочистке, давление, так как высокие температуры гидрокрекинга препятствуют реакциям насыщения непредельных и полициклических ароматических углеводородов водородом. В реакторах гидрокрекинга поддерживают давление 16—20 МПа.

углеводородов водородом в общем виде проходит по схеме

или непредельных углеводородов водородом в присутствии твер-

Нафтеновые углеводороды в условиях гидрокрекинга превращаются в алифатические соединения, а также способны изомеризоваться в нафтены с кольцом другого строения. С повышением температуры равновесие смещается в сторону образования более разветвленного углеводорода. Ароматические углеводороды гидрируются. В условиях гидрогенизации происходят насыщение полициклических углеводородов водородом, разрыв насыщенных связей с образованием более простых ароматических, нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. При гидрокрекинге благодаря насыщению водородом образующихся непредельных соединений реакции уплотнения подавляются, поэтому образование кокса не наблюдается.