Главная -> Словарь

Углеводороды нафтенового

3.2.2. Нафтеновые углеводороды

Нафтеновые углеводороды — циклоалканы — входят в состав всех фракций нефтей, кроме газов. В среднем в нефтях различных типов они содержаться от 25 до 80 % масс. Бензиновые и кер эсиповьш фракции нефтей представлены в основном гомологами циклопентана и циклогексана , преимущественно с короткими алкилзамещенными цикланами. Вьгсококипя — щие срракции содержат преимущественно полициклические кон — денсиронапныс и реже неконденсированные нафтены с 2 —4 циклами с общей эмпирической формулой С„Н2п + 2_2Кц, где п — число атомов углерода, Кц — число циклаповых колец.

Установлено, что углеводороды всех гомологических рядов при кристаллизации из неполярных растворителей, в том числе и из нефтяных фракций, образуют кристаллы орторомбической формы, состоящие из параллельных ромбических плоскостей. Кристаллы твердых углеводородов, образованных из разных гомологических рядов, различаются по размерам и числу ромбических плоскостей. Наиболее крупные и волокнистые кристаллы имеют парафиновые углеводороды. Нафтеновые и нафтеноароматические углеводороды характеризуются меньшим размером и меньшим числом ромбически?, плоскостей.

Наиболее богаты водородом парафиновые углеводороды, наименьшее количество водорода, приходящегося на 1 атом углерода, •содержат ароматические углеводороды; нафтеновые и олефиновые углеводороды занимают промежуточное положение.

При осуществлении процессов изомеризации пентан-гексановых фракций, выкипающих до 70 °С, в состав их помимо пентанов и гекса-нов входят высококипящие парафиновые углеводороды, нафтеновые и ароматические углеводороды .

Нафтеновые углеводороды

Нафтеновые углеводороды общей формулы С„Н2я называются также циклопарафиновыми.

Нафтеновые углеводороды '

Нафтеновые углеводороды в нефтях были впервые открыты В. М. Марковниковым. В результате исследований он пришел к выводу, что большинство бакинских нефтей на 80% состоит из углеводородов нафтенового ряда. За выдающиеся исследования кавказских нефтей Международный нефтяной конгресс в 1900 г. наградил В. В. Марковникова золотой медалью. Его исследованиями, а также работами других русских ученых — А. А. Курбатова, Н. М. Кижнера, В. Н. Оглоблина, Н. Д. Зелинского было доказано, что нафтеновые углеводороды легких фракций нефтей в основном состоят из гомологов циклопентана и циклогексана. В нефтях обнаружены нафтеновые углеводороды с одним, двумя, тремя и четырьмя циклами. К нефтям, богатым нафтеновыми углеводородами, отно-

Фракции Уд. вес Аром, углеводороды Нафтеновые Метановые

Нафтеновые углеводороды, содержащиеся также в значительных количествах в нефти, могут быть извлечены из нее либо специальными методами и использованы в новых процессах производства некоторых искусственных волокон, либо превращены путем дегидрогенизации или деструктивной переработки в ароматические углеводороды.

Интересную исследовательскую и технологическую задачу представляет пол;учение из низкосортного дизельного топлива, , качественного топлива с 1малъш! содержанием арюмашв. Ожидать решения этой задачи можно как на путях деструктивного гидрирования с активными гидрирующими катализаторами, превращающими и ароматические углеводороды в насыщенные углеводороды нафтенового ряда, так и частичной полимеризации газ-ойлевой фракции в синтетические с'ма-ecMHbre масла под действием хлористого алюминия или элйктриче-ских разрядов. Обе эти задачи затрагиваются иослодоштельокдаш работами лаборатории шфогенных процессов Академии наук -;2 и, повидимому, путь частичного элими-' нирования ароматов, легко конденсирующихся с олефинами в смазочные Miacoia, представит собою наиболее правильное и комплексное решение и задач снабжения синтетическими смазочными маслами и облагораживания топлива для дизелей.

Углеводороды нафтенового ряда характеризую^ -льча строением, сближающим их в ^руктурном °тн«и У^ ^ родами ароматическими. По ™мическим свойствам н«р близки к соответствующей группе ^рн^ Углеводор д^ к углеводородам парафинового ряда, благодари ч^ j называются циклопарафинами. нафтены не дей-

Вторую серию составляли углеводороды с молекулярным весом 300—450. В нее входили углеводороды нафтенового, ароматического и парафинового рядов с 22 и 32 атомами углерода. Углеводороды этой серии., по молекулярному весу отвечающие углеводородам трансформаторных и турбинных масел, были синтезированы и в лаборатории С. Пилят и описаны в работах Н. Туркевича , Кло-са,1 Нейман-Пилят и С. Пилят , Нейман-Пилят и С. Пилят . Окисление углеводородов обеих серий проводилось кислородом в запаянных стеклянных трубках при 120°. По количеству поглощенного кислорода можно было судить о склон-

Исследование углеводородов, входящих в состав масляных фракций различных нефтей, в настоящее время распространяется главным образом на определение группового химического состава, ввиду чрезвычайных трудностей выделения индивидуальных углеводородов и выяснения их структуры, вследствие большого числа изомеров в масляных фракциях. Однако без знания строения углеводородов нельзя подойти к объяснению явлений, связанных с окислением масел, играющих чрезвычайно большую роль в практике использования всех масел и особенно специальных их сортов . Так как в природных маслах преобладают циклические углеводороды нафтенового п ароматического рядов, то строением углеводородов этпх рядов, как показали обширные исследования Н. И. Черножукова и С. Э. Крейн , и определяется прежде всего характер окпсляемости масел.

Твердые углеводороды нафтенового ряда были выделены ранее из нефтей многими исследователями.

Мак-Китрик , сравнивая физические константы узких фракций твердых углеводородов, выделенных из'некоторых американских нефтей, с константами синтетических углеводородов, также пришел к заключению, что в нефтях присутствуют твердые углеводороды нафтенового и ароматического рядов.

Особенно мало изучены твердые нефтяные углеводороды ароматического строения. Из твердых ароматических углеводородов, содержащихся в легко- и высококипящих фракциях нефтей, выделены нафталин и его ближайшие гомологи. Из кристаллических трициклических ароматических углеводородов в последнее время f выделены из кувейтской нефти: 2,7-диметилантрацен, 1,8-диметил-• фенантрен из фракции 357,5—360° и 2,3,6-триметилантрацен ''•• и 1,2,8-триметилфенантрен из фракции 377,5—380°. Эти углеводороды являются первыми гомологами антрацена и фенантрена, выделенными из нефти . Есть также указание на выделение из узких фракций нефти Западного Эдмонта и идентификацию дифенила и 3-метилдифенила, а также некоторых произ-: водных полизамещенных дифенилов . Часть этих продуктов представляет собой при обычных температурах твердые кристаллические соединения. О содержании в нефтях твердых ароматических углеводородов свидетельствуют также и цитированные выше исследования Мак-Китрика. Сравнивая физические константы узких фракций твердых углеводородов, выделенных из некоторых американских нефтей, с константами синтетических углеводородов, автор пришел к заключению, что в нефтях присутствуют твердые углеводороды нафтенового и ароматического рядов. Указание на содержание в нефтях твердых ароматических углеводородов находим в работах Л. Д. Меликадзе с соавторами. Так, в работе с Бекаури изучались узкие фракции, получаемые в условиях поверхностного испарения масел из норийской нефти. Авторам удалось выделить кристаллические углеводороды ароматического характера. Никаких данных о составе и свойствах этих углеводородов в работе не приводится. В других работах с Т. А. Элиава , а также Э. А. Ушураули и Д. Г. Чав-ганидзе исследовались высокомолекулярные ароматические фракции норийской нефти . Используя хроматографию, многократную кристаллизацию и разработанный авторами метод поверхностного испарения, удалось выделить небольшое количество кристаллического вещества белого и желто-лимонного цвета, способного образовать кристаллические пикраты и обладающего интенсивным лйминесцентным свечением фиолетового, голубого и желто-зеленого цвета. Аналогичные вещества были выделены авторами и из других нефтей.

Большой интерес предстапляст исследование строении высших жирных спиртов, полученных методом оксосиптеза100. Судя по составу непредельных угпенодородок в различных видах сьфья , содержащих наряду с нормальными и разветвленными олефипами непредельные углеводороды нафтенового ряда с питп-и шести ч л ей пи ми кольцами, можно предположить, что смесь высших спиртоп тоже имеет сложный состав.

Углеводороды нафтенового ряда 20,9 27,6 4,9

Как следует из полученных результатов, содержание нафтеновых углеводородов во фракциях до дегидрирования выше содержания ароматических углеводородов в тех же фракциях после дегидрирования. Таким образом, углеводороды нафтенового ряда представлены как шести-, так и пятичленными составляющими. В исследованных фракциях на долю шестичленных нафтенов приходилось от 45 до 70% от суммы нафтенов.

Углеводороды нафтенового ряда 20,5 32,7