ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кольцевой метод из "Новые методы определения химического состава топлива и масел" Принятые методы определения химического группового состава топлив (бензин, лигроин, керосин) не могут быть применены к таким смесям высокомолекулярных углеводородов, какими являются смазочные масла, так как структура углеводородов, входящих в эти смеси, часто настолько сложна, что их нельзя уже рассматривать как представителей той или иной химической группы (парафиновых, нафтеновых или ароматических углеводородов). Например, углеводород эгилтетрагидронафталин состоит из ароматического кольца ( бН4), нафтенового кольца (С4Н,) и парафиновой цепи (С2Н5) следовательно, отнесение его, по принятой классификации, к ароматической группе явилось бы совершенно условным и не могло бы его достаточно охарактеризовать. [c.37] В последнее время для анализа высококипящих углеводородных смесей применяют так называемый кольцевой метод . При помощи этого метода вместо содержания углеводородов разных групп определяют содержание отдельных структурных элементов углеводородов, а именно ароматических колец, нафтеновых колец и парафиновых цепей, что дает лучшее представление о природе исследуемоп продукта, чем групповой химический состав. [c.37] В основу кольцевого метода положено определение химической природы анализируемого продукта по его физико-химическим константам, без предварительного разделения на группы. [c.37] На фиг. 12 дана диаграмма, устанавливающая зависймость между удельной рефракцией, содержанием водорода и молекулярным весом для различных рядов нафтеновых углеводородов СпЩп, С Н2п-з и т. д.), а также для чистых парафинов и чистых нафтенов (поли-циклические шестичленные нафтеновые углеводороды без боковых цепей). [c.38] По этой диаграмме, зная рефракцию, удельный и молекулярный веса исследуемого продукта, можно определить среднее число колец в молекуле, общую формулу химического состава и процентное содержание нафтеновых колец и углеводородных цепей. [c.38] Для дальнейшей характеристики фракции задаются типом нафтенов (число атомов углерода в кольце). Для шестичленных поли-циклических нафтенов при молекулярном весе 450 удельная рефракция составляет 0,3064 для парафиновых углеводородов, имеющ 1х тот же молекулярный вес, удельная рефракция равна 0,3329, а экспериментально определенная удельная рефракция исследуемого продукта составляет 0,3225. [c.38] Приведенные выше закономерности, послужившие основой для составления диаграммы фиг. 12, действительны, однако, лишь для насыщенных соединений, и упомянутый график может быть применен для масел, содержащих только парафиновые и нафтеновые соединения. [c.38] Если исследуемый продукт содержит ароматические кольца, то последние должны быть переведены в гидроароматические соединения, что может быть достигнуто исчерпывающим гидрированием масел под давлением 100—120 ат при температуре 250—(при более высокой температуре возможно разложение масла), в присутствии активного катализатора, каким является, например, никель на кизельгуре. [c.38] О полноте гидрирования судят по прекращению присоединения водорода или по неизменности анилиновой точки. [c.38] Количество ароматических колец, содержащихся в исследуемом продукте, определяют по количеству поглощенного при гидрировании водорода или по повышению анилиновой точки. [c.38] После исчерпывающего гидрирования масла определяют его константы (рефракцию, молекулярный и удельный веса), затем по фиг. 12 определяют его состав, причем из количества нафтеновых колец вычитают уже известное-количество ароматических колец (переведенных гидрированием в нафтеновые кольца). [c.40] Однако гидрирование является сложной операцией, требующей применения специального оборудования и занимающей много времени. Поэтому был предложен метод, позволяющий приближенно определять состав масла по константам исходного продукта без проведения гидрирования, пользуясь для этого специально составленной диаграммой, изображенной на фиг. 13. [c.40] Эта диаграмма устанавливает зависимость между удельной рефракцией и анилиновой точкой масел, не содержащих ароматических углеводородов. Диаграмма проверена для ряда парафино-нафтеновых смесей с различными пределами кипения. Установлено, что во всех случаях, когда ароматические углеводороды отсутствуют, анилиновая точка совпадает с отсчитываемой по шкале, но малое содержание ароматических углеводородов уже вызывает значительные расхождения в значениях анилиновых точек, измеренных и найденных по диаграмме. [c.40] По величине указанного расхождения можно судить о содержании ароматических углеводородов и вычислить повышение анилиновой точки исследуемого образца при его гидрогенизации. [c.40] Рядом опытных данных установлено, что разность между найденной экспериментально и отсчитанной по графику анилиновыми точками, умноженная на 0,80, равна действительному повышению анилиновой точки в результате гидрирования. Пользуясь вычисленным значением анилиновой точки, можно по диаграмме (см. фиг. 13) найти удельную рефракцию полностью гидрированного масла по его молекулярному весу, который в результате гидрирования изменяется незначительно. [c.40] Таким образом, путем сопоставления и комбинирования нескольких констант исходного масла (молекулярный вес, анилиновая точка, rio и df) может быть найден его химический состав. [c.40] Свойства гидрированного масла (правая графа табл. 10) могут быть определены расчетным путем следующ им образом. [c.42] Согласно диаграмме (фиг. 13), удельной рефракции 0,3287 при молекулярном весе 512 соответствует анилиновая точка 122,3°. Разность между найденной и вычисленной анилиновыми точками составляет 10,5°. Следовательно, анилиновая точка масла после гидрирования повысится на 10,5 х 0,8 =8,4° и составит 111,8 + 8,4=120,2°. [c.42] В том числе 8,4 х 0,85 = 7% нафтеновых колец образовалось из ароматических. [c.42] Обрядчиков исследовал точность кольцевого анализа. [c.42] Вернуться к основной статье