Главная -> Словарь

Углеводородов вследствие

1. Исследование выявило интересную особенность, присущую норийской нефти: содержание гексагидроароматичес-ких углеводородов возрастает от фракции 60—95° к фракции 122—150° и падает во фракции 150—200° , в которой резко выражено преобладание пентамсти-леновых углеводородов.

3. Количество пятичленпых циклаиов непрерывно возрастает по мере повышения т. кип. фракций, чему соответствует уменьшение содержания парафиновых углеводородов.

4. Содержание гидроароматических углеводородов возрастает от фракци» 60^95° к фракции 95—122°, где достигает максимума, а затем понижается и замечается резкое' преобладание пятичленных цикланов; исключение составляет скважина № 22, где абсолютный максимум гидроароматических углеводородов падает на фракцию 122—150°.

Плотность фракций зависит как от фракционного, так и химического состава топлив. Плотность повышается с увеличением температуры выкипания 50% фракций. Плотность углеводородов возрастает^ парафиновых, нафтеновых к ароматическим. Среди парафиновых углеводородов высокую плотность имеют парафины разветвленного строения.

Температура плавления кристаллизующихся углеводородов имеет тенденцию к повышению с увеличением молекулярного веса, усилением поляризуемости и симметричности молекул. Повышение температуры плавления с увеличением молекулярного веса закономерно для углеводородов одного гомологического ряда и однотипной структуры. Температура плавления кристаллизующихся углеводородов с молекулами различной структуры зависит в основном от строения молекул. Углеводороды с несимметричной, разветвленной структурой характеризуются низкой температурой кристаллизации, а в некоторых случаях вообще неспособны кристаллизоваться. Симметричность молекул и простота их строения способствуют образованию кристаллических структур и повышению температуры плавления углеводородов. Ван-Нес и Ван-Вестен считают, что разветвление молекул оказывает решающее влияние на температуру плавления углеводородов, и отмечают общее правило, что наиболее симметричные молекулы имеют наиболее высокую температуру плавления. Это правило указанные авторы объясняют тем, что чем более симметрична молекула, тем больше имеется способов построить из нее кристаллическую решетку, что согласно статистическим положениям приводит к более высокой температуре плавления. Правило молекулярного веса, указывающее, что температура плавления углеводородов возрастает с их молекулярным весом, может быть подавлено правилом симметрии.

При хроматографическом разделении на силикагеле циклано-вые и алкановые углеводороды десорбируются обычно совместно. В табл. 5 представлены физико-химические свойства выделенных из топлив циклано-алкановых и ароматических фракций. По сравнению с циклано-алкановыми углеводородами ароматические углеводороды имеют наибольшую плотность и наибольшую объемную теплоту сгорания. Они обладают низкими температурами помутнения и кристаллизации. Эти свойства ароматических углеводородов являются положительными. Однако ароматические углеводороды повышают нагарообразование и гигроскопичность топлив, а также имеют малую стабильность при нагревании , что отрицательно влияет на работу двигателей. С повышением температуры выкипания топлив содержание в них ароматических углеводородов возрастает. Максимальное количество ароматических углеводородов содержится в конечных фракциях топлив. С повышением температуры выкипания возрастает также цикличность ароматических углеводородов .

Надо также иметь в виду, что цетановое число зависит от средней температуры кипения каталитического газойля. С повышением средней температуры кипения цетановое число вначале растет, затем- понижается, а содержание ароматических углеводородов возрастает. Температура застывания получаемого легкого каталитического газойля, особенно из сырья парафинового основания, тем выше, чем выше средняя температура его кипения.

В процессе каталитической очистки качество бензина улучшается, содержание непредельных углеводородов в бензине понижается, а ароматических углеводородов возрастает. В результате получается бензин с лучшим октановым числом и с повышенной устойчивостью к окислению. Кроме того, улучшению октановой характеристики бензинов после их каталитической очистки способствует снижение температуры его конца кипения по сравнению с концом кипения исходного сырья.

Сущность двухступенчатого метода заключается в следующем. Тяжелый бензин с концом кипения 220—240°, получаемый путем каталитического крекинга керосинового или легкого солярового дистиллята на первой установке , подвергается досле стабилизации каталитической обработке на второй установке . При каталитической обработке — облагораживании —^одержание"Т^бензинё ароматических углеводородов возрастает, а олефиновых значительно уменьшается. В результате каталитической обработки качество бензина улучшается; его стабильность и октановое число существенно повышаются.

в) Содержание в бензине ароматических углеводородов возрастает, а непредельных снижается.

2) степень гетерогенного активирования окисления углеводородов возрастает с увеличением возможности их пространственно ориентационного взаимодействия с активными центрами, в частности с возрастанием дипольного момента молекулы углеводорода;

Значительно меньше опубликовано данных по критическим температурам растворимости бинарных систем, в которые не входят углеводороды. Некоторые из них представляют интерес для химии углеводородов вследствие применения в процессах со смешанным растворителем и при регенерации растворителей; подобные данные приведены в табл. 2—4.

В выражение многочленной функции колебательного движения включаются температура и основные частоты колебаний молекулы. • Эти основные частоты наряду с их линейными комбинациями наблюдаются в инфракрасных и рамановских спектрах жидких и газообразных углеводородов. Вследствие наличия такого рода комбинаций и по той причине, что многие из этих основных частот вырождаются, представляется необходимым тщательное сопоставление наблюдаемых спектров с теоретическим анализом видов колебаний. Основные частоты также могут быть оценены путем сравнения с частотами молекул аналогичного строения.

При понижении температуры в топливе могут образовываться микрокристаллы льда или углеводородов, вследствие чего топливо мутнеет. Эту температуру принято называть температурой помутнения. При дальнейшем охлаждении в топливе могут появиться крупные кристаллы, видимые невооруженным глазом. Такую температуру принято называть температурой кристаллизации. При более низкой температуре происходит сращивание кристаллов, и топливо теряет подвижность. Эту температуру называют температурой застывания.

Принимая во внимание, что выход катализатй при изменении кратности циркуляции водородсодержащего газа практически не изменяется, можно сделать вывод, что при 460 °С увеличивается выход ароматических углеводородов вследствие повышения селективности превращения нафтеновых углеводородов в этих условиях.

Температура кристаллизации, по которой судят о низкотемпературных свойствах топлива, соответствует началу выпадения кристаллов парафиновых углеводородов, вследствие чего топливо может терять способность к прокачиванию через фильтры перед подачей в камеру сгорания. Температура застывания определяет потерю топливом текучести.

В табл. 2.2 приведены данные о кинетике разложения различных углеводородов до пироуглерода. Для расчета Е принято а = = 1. Из данных этой таблицы видно, что за исключением бензола, выделяющегося своей устойчивостью относительно распада до пироуглерода, различия в скоростях разложения углеводородов до элементов при разбавлении их как аргоном, так и водородом, находятся в пределах одного порядка. При пиролизе в атмосфере аргона концентрация водорода в реакционной зоне для различных углеводородов вследствие различной скорости образования водорода при пиролизе несколько различается.

Эти данные относятся к переработке легкого газойля. При применении в качестве сырья тяжелого газойля повышение давления увеличивает долю сырья и продуктов, находящихся в реакторе в жидкой фазе; влияние давления на выход кокса в этом случае больше. В промышленной практике давление в реакторе обычно не превышает 0,2—0,25 МПа , а парциальное давление углеводородов вследствие ввода водяного пара меньше.

Как видно из приведенных данных, с увеличением длительности работы катализатора глубина превращения сырья, выход газа и кокса уменьшаются. Наибольшее снижение наблюдается в начале процесса . Такой результат объясняется тем, что в начальный момент вся активная поверхность катализатора свободна и может принимать участие в осуществлении реакций, протекающих в процессе крекинга углеводородов. Вследствие этого крекинг углеводородов протекает глубоко. Однако со временем образующийся в процессе кокс накапливается на поверхности катализатора и экранирует его активные центры. В результате уменьшается глубина крекинга, а также газо- и коксообразование.

Давление оказывает следующее влияние на процесс. Выше 150—200 ат реакции уплотнения молекул и кок-сообразования, сопровождающиеся блокированием активной поверхности катализаторов углистыми отложениями, термодинамически подавляются и практически почти полностью устраняются; при давлениях выше 300 ат они обычно прекращаются. Поэтому окислительной регенерации катализаторов не требуется, а необходима лишь их замена через 2—3 года из-за рекристаллизации. При высоком давлении все реакции, характерные для гидрокрекинга, протекают стабильно с неизменной интенсивностью, присущей применяемым катализаторам в течение длительного времени. Особенно сильно интенсифицируется при высоких давлениях гидрирование ароматических углеводородов вследствие устранения химико-термодинамических ограничений и облегчения подвода водорода к активной поверхности катализатора.

На основании приведенных данных можно сделать вывод о том, что при нагреве нефтей типа Б в результате деструкции алифатических цепей образуется относительно небольшое количество алка-новых углеводородов. Вследствие далеко зашедших процессов биодеградации запас алифатических структур здесь недостаточен для образования заметных количеств нормальных и изопреноидных алканов состава Ci2—C25. Поэтому можно прийти к выводу о том, что

3. Изопарафиновые углеводороды характеризуются не только низкими температурами застывания, но и удовлетворительными температурами самовоспламенения, а следовательно, в отличие от ароматических углеводородов, они могут сжигаться на низких степенях сжатия. Единственный их минус — трудная окис-ляемость—вероятно, может быть исправлен внесением добавок, повышающих окисляемость. Весьма удобными добавками этого рода могли бы служить: простые эфиры, перекиси, нитросоеди-нения. Малая вязкость изопарафиновых углеводородов дает возможность пользоваться в качество топлива даже углеводородами состава С24 и выше, в то время как для ароматических углеводородов вследствие их большой вязкости верхний предел возможного использования даже в дизельных тошшвах, не говоря уже о газотурбинных, лежит значительно ниже.