ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Причины многообразия высокомолекулярных соединений нефти из "Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти-64" Химическая и физическая неоднородность тяжелой части нефти, в которой сконцентрированы все высокомолекулярные соединения, обусловливает главные трудности, возникающие при исследовании химической природы и свойств ее, а также при ее переработке. Особенно сильно сказываются на направлении и скорости превращения отдельных компонентов нефти и на глубине суммарного превращения всего сырья высокие температуры. Даже для сравнительно химически однородного сырья, содержащего компоненты, молекулярные веса которых изменяются в широких пределах (например, парафиновые или циклоиарафиновые нефтяные фракции с широкими пределами выкипания), нелегко подобрать такие условия переработки, которые позволяли бы с одинаковой полнотой использовать все компоненты сырья. [c.16] Обрядчиков [У одним из первых с исключительной четкостью сформулировал требования в отношении дифференциации сырья, подвергающегося термическому крекингу. Так как каждый вид нефтяного сырья имеет свои оптимальные условия термического крекинга, то отсюда, естественно, возникло требование подвергать крекингу не широкие, а возможно более узкие фракции сырья или не осуш,естплять процесс в несколько стадий с повышением темпе-рдтуры процесса на более поздних его стадиях [10, 11 [. Оба эти направления термического крекинга преследовали одну цель — осуществить ступенчато или избирательно процесс крекинга с учетом состава сырья и термической стойкости различных его компонентов. [c.16] Учитывая столь большое влияние неоднородности высокомолекулярной части нефти на направление и скоро сть процм . .ее химического- превращения, представляется целесообразным кратко рассмотреть главные причины химической неоднороднос тй й многообразия этого класса компонентов нефти.. .-. [c.16] Заметное различие в элементарном составе, строении и свойствах этих трех основных гомологических рядов углеводородов, особенно низших членов гомологических рядов, до Сю включительно, создает благоприятные условия для разделения и анализа пх смесей. [c.17] В настоящее время охарактеризован более или менее полно состав индивидуальных углеводородов большой группы бензинов, полученных при прямой перегонке нефтей месторождений Советского Союза, США и других стран [14—21 ]. Это позволяет уже сейчас сделать некоторые обобщения полученных данных и установить ряд общих закономерностей о преобладании тех или иных групп индивидуальных углеводородов в различных нефтях. [c.18] Во всех этих структурных формах все три основные гомологические ряда углеводородов представлены одинаково, т. е. на долю каждого типа приходится 6 атомов углерода, или одна треть атомов, входящих в молекулу. Такую структуру нельзя отнести ни к одному гомологическому ряду, это молекулы смешанного или гибридного типа. [c.18] Уже отмечалось [221, что по мере увеличения молекулярного веса элементарный состав Трга—основных ГимилохИческих рядов углеводородов (парафинов, циклопарафинов и бензолов) сближается, а вместе с тем сближаются (как бы усредняются) и их свойства. Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и на рис. 2 и 3, процесс усреднения и сближения элементарного состава и свойств проявляется особенно рельефно у наиболее гибридизированных молекул высокомолекулярных углеводородов. В связи с этим для фракций нефтей, выкипающих выше 300° С, становится весьма трудно определить даже групповой углеводородный состав, не говоря уже об индивидуальном. [c.20] Между тем знание состава и свойств именно этой части нефти приобрело не только научный, но и большой практический интерес в связи с увеличением потребления дпзельных и реактивных топлив, смазочных масел и с использованием нефти в качестве химического сырья [23]. [c.20] Успешно применяемый в настоящее время при исследовании керосино-газойлевых, масляных и отчасти смолисто-асфальтеновых компонентов нефти метод структурно-группового анализа [251 является примером использования принципа физико-химического анализа для исследования весьма сложных многокомпонентных систем высокомолекулярных органических соединений. [c.21] Вторая причина многообразия структурных форм высокомолекулярных соединений нефти заключается в том, что с ростом молекулярного веса увеличивается число элементов, участвующих в построении молекул. Так, в углеводородной части масляных фракций из сернистых нефтей уже содержатся значительные примеси сернистых соединений, но практически отсутствуют кислородные соединения в составе смол наряду с серой уже находятся значительные количества кислорода, а нередко и азота наконец, в асфальтенах, кроме серы и кислорода, сконцентрирована основная масса азота, ванадия, никеля [30, 31, 32] и некоторых других микроэлементов. Таким образом, с увеличением молекулярного веса фракций нефти наблюдается постепенный переход от компонентов чисто углеводородного характера к смесям, состоящим из углеводородов и гетеро-органических соединений. Структура и состав этих соединений непрерывно усложняются в результате увеличения числа гетероатомов, входящих в Молекулу. Однако углеводородный скелет по-прежнему остается несущим каркасом молекул. Поэтому огромное разнообразие возможных структурных форм высокомолекулярных соединений нефти в случае смол и асфальтенов, в отличие от углеводородов, обусловлено не только изомерией углеродного скелета молекулы, но и изомерией, вызванной наличием в молекулах атомов серы, кислорода, азота и других элементов. В наиболее высокомолекулярной смолисто-асфальтеновой части нефтей уже встречаются заметные количества металлоорганических соединений, что еще более увеличивает качественное разнообразие структурных форм этих соединений. [c.22] Вернуться к основной статье