ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав из "Твердые углеводороды нефти" Твердые углеводороды нефти, на основе которых производятся парафины, церезины и многочисленные восковые продукты, используют во все возрастающем масштабе в самых различных отраслях народного хозяйства. Широкий диапазон использования этих продуктов обусловлен чрезвычайно интересными свойствами твердых углеводородов, которые зависят от их химического состава. К таким свойствам следует отнести сочетание высокой температуры плавления с пластичностью и хрупкостью, низкой вязкости с высоким индексом вязкости, а также гидрофобность, диэлектрические и оптические свойства. [c.5] В зависимости от области применения, каждая из которых предъявляет специфические требования к качеству потребляемых продуктов, парафины, церезины, воски и восковые композиции должны обладать определенной совокупностью эксплуатационных свойств, обусловленной составом и кристаллической структурой твердых углеводородов, на базе которых они получены. В связи с этим для направленной разработки технологии выделения твердых углеводородов из нефтяного сырья, возможности интенсификации процессов производства парафинов, церезинов и восковых продуктов заданного качества с целью рационального использования твердых углеводородов нефти необходимо знание их состава и, что особенно важно, влияние его на свойства получаемых продуктов. [c.5] Одним из основных условий исследования твердых углеводородов как любой многокомпонентной смеси является разделение ее на узкие, наиболее однородные по составу фракции. Анализ таких фракций дает достаточно полные сведения о структуре компонентов всей смеси. [c.5] В 40-50-х годах в научной, а затем и в промышленной практике, наряду с вакуумной перегонкой и дробной кристаллизацией появился ряд новых физических и физико-химических методов, позволяюших выделять из сложных смесей наиболее однородные по составу фракции. К таким методам, применяемым для разделения твердых углеводородов на фракции, относятся хроматография на полярных и неполярных адсорбентах, комплексообразование с карбамидом и тиокарбамидом, адсорбция на цеолитах. Эти методы в сочетании с молекулярной спектроскопией, газожидкостной хроматографией, масс-спектрометрией, термографией, микроскопией и другими современными методами анализа позволяют получать полную информацию о составе и структуре молекул важнейших компонентов нефти. С учетом возможностей каждого из методов разделения разработана методика [4], сочетающая глубокую депарафинизацию с хроматографией на силикагеле и активированном угле, комплексообразованием с карбамидом, перекристаллизацией полученных фракций и последующим их анализом (рис. 1.1). Это позволило [5] впервые провести систематическое исследование твердых углеводородов нефти и дать о них принципиально новое представление как о многокомпонентной смеси. [c.6] Химический состав твердых углеводородов зависит от природы нефти, из которой они выделены, и от температурных пределов выкипания фракции. Среди твердых углеводородов фракций нефтей парафинонафтенового основания твердых ароматических углеводородов меньше, чем во фракциях, соответствующих им по температурам выкипания, но выделенных из высокоароматизированных нефтей. [c.8] По мере повышения температур выкипания фракций одной и той же нефти (рис. 1.3) содержание твердых алканов уменьшается, в то время как содержание твердых нафтеновых и ароматических углеводородов растет. Кроме того, в составе твердых углеводородов повышается и содержание углеводородов, не образовавших комплекс с карбамидом, т. е. содержащих в молекулах боковые цепи в основном изостроения. [c.8] Характеристика твердых углеводородов дистиллятов и деасфальтированного концентрата восточных нефтей приведена в табл. 1.3. [c.8] Нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно и-алканов разной молекулярной массы, а основным компонентом церезинов являются нафтеновые углеводороды, содержащие в молекулах боковые цепи как нормального, так и изостроения с преобладанием последних. Твердые парафиновые и ароматические углеводороды входят в состав церезинов в меньших количествах, причем их соотношение определяется природой нефти, из которой выделен церезин. [c.8] Петролатум мангышлакской нефти при такой же температуре плавления резко отличается от петролатумов западно-сибирских нефтей большим содержанием парафино-нафтеновых углеводородов и меньшим (в 2,5-3,5 раза) содержанием ароматических углеводородов и смол. [c.13] Определение в петролатумах методом дробной кристаллизации потенциального содержания твердых углеводородов с разной температурой плавления показало, что наиболее высокоплавкие компоненты пе-тролатума из мангышлакской нефти отличаются от соответствующих фракций петролатумов 1-3 низкими значениями фактора симметрии. Это свидетельствует о более высоком содержании в нем парафинов нормального и слаборазветвленного строения. Исследования позволили установить, что твердые углеводороды нефти при одинаковой температуре плавления в зависимости от природы нефти и глубины очистки сырья различаются химическим составом, а следовательно и свойствами. [c.13] Защитные воски, полученные из дистиллятного и остаточного сырья, в отличие от церезинов характеризуются повышенным содержанием циклических углеводородов. Воски Омск-1 и Омск-7 содержат большое количество масла. В состав воска ЗВ-1, отличающегося от парафинов более низкой температурой плавления, входит больше углеводородов, не образовавших комплекс. [c.14] При исследовании химического состава парафинов и церезинов, выделенных из гидрогенизатов масляных фракций восточных сернистых нефтей [14], твердых углеводородов малосернистых нефтей и озокери-тов [15], показано, что состав твердых углеводородов из этого вида сырья меняется при изменении природы и температур его выкипания. В работе [16] установлено, что наиболее простые твердые углеводороды - н-алканы - тоже многокомпонентны. [c.14] До недавнего времени при изучении даже узких фракций твердых углеводородов нельзя было установить содержание в них индивидуальных углеводородов. Такие сведения не удавалось получить и в том случае, когда смесь состояла только из н-алканов. Определение содержания индивидуальных н-алканов во фракциях твердых углеводородов нефти стало возможным лишь с помощью газожидкостной хроматографии [17]. Так, методом газожидкостной хроматографии по методике, разработанной применительно к твердым углеводородам, установлено [18], что в парафино-нафтеновых углеводородах, выделенных из долинской нефти и образовавших комплекс с карбамидом, содержится от 90,7 до 97,4% н-алканов и главным образом углеводородов с числом атомов углерода в молекуле от 16 до 26. Полученные результаты хорошо согласуются с данными структурно-группового состава этих фракций, определенного по ИК-спектрам (табл. 1.6). [c.14] ИК-спектроскопия дает возможность получать сведения не только о длине и степени разветвленности парафиновых цепей, о структурногрупповом составе твердых углеводородов, но также о его изменении при использовании того или иного метода очистки. Например, в работе [25] показано, что в гидроочищенном парафине (Новогорьковского НПЗ) содержится больше СНг-групп в открытых цепях и нафтеновых кольцах (табл. 1.7). В результате гидроочистки резко снижается содержание в парафине ароматических колец, третичных и четвертичных атомов углерода, что указывает, с одной стороны, на многокомпонентный состав парафина, а с другой,-на отсутствие реакции изомеризации и свидетельствует о гидрировании ароматических углеводородов в данном процессе. [c.15] Таким образом, к настоящему времени установилось обоснованное и не вызывающее дискуссии представление о составе твердых углеводородов нефти как о сложной смеси углеводородов, принадлежащих разным гомологическим рядам, причем соотношение отдельных углеводородных групп определяется природой нефти и температурными пределами кипения фракций. [c.17] Вернуться к основной статье