Главная -> Словарь

Циклопентановые углеводороды

А. Свойства синтетических углеводородов в качестве основных данных. В настоящее время имеется сравнительно немного данных по тяжелым индивидуальным углеводородам. Хорошо известны свойства /t-алканов, некоторых разветвленных алканов и однозамещенных «-алкидьных производных циклопентана, циклогексана, бензола и нафталина. Хотя Американским нефтяным институтом по Проекту 42 изучено большое число углеводородов высокого молекулярного веса, но ясно, что до сих пер удалось изучить лишь небольшую часть тех углеводородов, присутствие которых возможно. Это и неудивительно, так как синтез таких высокомолекулярных углеводородов, как циклические молекулы с различными заместителями или смешанные нафтено-ароматические соедине-

Опытные данные и выводы для бензола и его гомологов такие же, как для ряда циклопентана и ряда циклогексана.

Единственным членом ряда циклогептана, до сих пор выделенным из нефти, является сам циклогептан, присутствующий в исче-зающе малом количестве . Как уже отмечалось, первый представитель ряда присутствует в меньшем количестве, чем его гомологи. Допуская, что это сраведливо до некоторой степени и для циклогептана, можно предположить, что в высококипящих бензиновых фракциях находится сравнительно большое количество гомологов циклогептана, хотя маловероятно, чтобы гомологи циклогептана составляли основную массу этих фракций.

от двухступенчатого каталитического крекинга газойлей тяжелой балахап-ской нефти и американских пефтей 13))). Ото можно сиоло утверждать в отношении 2,3-диметилбутана, 2-метилпентапа, 3-мотилпентана, м-гексапа, метилциклопептана, бензола, транс-i,2-диметилцикло: для парафиновых — от метана до октанов и некоторых нонанов; для олефиновых — от этилена до амиленов и некоторых более высокомолекулярных индивидуальных гомологов; для ароматических — от бензола до С10 и некоторых высших, а также нафталиновых производных; для нафтеновых —• от циклопентана, циклогексана до С8 и некоторых бициклических.

Дальнейшими исследованиями в области выделения метил-циклопентана, циклогексана и их ближайших гомологов из различных нефтяных фракций была показана целесообразность при.менения в качестве исходного сырья для получения высокооктановых 'компонентов, в основно.м бензинов, с невысоким со-

Существует ряд исключений из этого правила. Так, для некоторых нафтенов и их гомологов , а также для бензола и его алкилпроизводных показатель преломления в гомологическом ряду сначала уменьшается, а затем увеличивается . Для нефтяных •фракций наблюдается устойчивая закономерность: чем выше температура кипения фракции, тем выше ее показатель преломления.

Как видно из данных таблицы, фракции 60—95° мирза-анской нефти из скв. 49, 129, 235 и 281 содержат в преобладающем количестве циклопентановые углеводороды. Судя по-температурам кипения фракций, из числа циклопентановых углеводородов в этой фракции в основном должен присутствовать метилциклопентан, высокая сортность которого общеизвестна.

2. Исследование количественного распределения пяти- и шестичленных цикланов в бензино-лигроиновых фракциях мирзаанской нефти по скважинам показало, что фракции 95—122° из скв. 49, 129, 242, 263 и 281 содержат в преобладающем количестве циклопентановые углеводороды. Показано также, что из общего количества нафтенов во фракции 122—150° из скв. 126, 63,2% приходится на циклогексановые углеводороды.

Циклопентан в исследуемом бензине содержится в малом количестве. Среди углеводородов этого ряда в большом количестве найден транс 1,2-диметилциклопентан, который составляет 23,6% общего количества циклопентановых углеводородов. Если считать, что все циклопентановые углеводороды составляют 100%, то на циклопентан приходится 6%, на метилциклопентан — 22,4%, на транс-1,3-диметилцикло-пентан — 17,20% и на 1,2,3- и 1, 2,4-триметилциклопентаны— 15,6F%. Остальные циклопентановые углеводороды в исследованном бензине содержатся в малом количестве. Среди циклогсксановых углеводородов заслуживают внимания ме-тилциклогексан, циклогексан и этилциклогексан, которые соответствуют 37,9; 17,6; 15,3%, а остальные циклогексановые углеводороды составляют 29,2%.

Для того, чтобы экспериментально подтвердить предположение одного из нас надо было проследить как будут изменяться циклопентановые углеводороды, входящие в состав бензинов при контакте с глинами, этому вопросу и посвящено данное исследование. Значение проведенной работы не ограничивается сугубо теоретическим интересом, оно имеет и большое практическое значение, так как в результате изомеризации гомологов циклопентана, входящих в состав бензинов и дальнейшим их дегидрированием, процент ароматических углеводородов во много раз может быть повышен. Обогащение бензинов ароматическими углеводородами имеет особый интерес для ряда отраслей народного хозяйства.

Таким образом за счет пяти- и шестичленных нафтенов. было получено ароматических углеводородов: 39,8— = 14,8%; за счет гидроароматических углеводородов в катализате образовалось 9,6% ароматических углеводородов ; 14,8 — 9,6 = 5,2% ароматических углеводородов образовалось за счет изомеризации и. дегидрогенизации циклопентановых углеводородов. При пересчете этого количества на циклопентановые углеводороды получим: 5,2X1.066 = 5,5%; таким образом 5,5% циклопентановых углеводородов претерпели превращение, что составляет из общего количества циклопентановых углеводородов — 19,8%.

Методы Гриньяра. Многие циклопентановые углеводороды были получены методами, включающими использование реакций Гриньяра на какой-либо стадии синтезов. Бурд с сотрудниками опубликовал свои исследования по использованию реакции Гриньяра на укрупненной лабораторной установке и подтвердил их синтезами нескольких циклопентановых углеводородов.

Пиролиз солей двухосновных кислот. Циклопентановые углеводороды не образуются непосредственно цию изацией дикарбоновых кислот, но при этом получаются более полезные циклопентансны, используемые в качестве промежуточных соединений, как об этом упоминалзсь выше. Циклопснтаноны легко получить по этому способу, так как адипиновая кислота вполне доступна.

Наиболее отрицательное влияние на точность анализа может оказать реакция гидрогенолиза циклонентановых углеводородов; в процессе дегидрогенизационного катализа циклопентановые углеводороды, подвергаясь гидрогенолизу, превращаются в алкил-замещенные бензолы. Например, к-бутилциклопентан образует смесь пропилбензола и метилэтилбензола :

Циклопентановые углеводороды состава С8Н1в представлены девятью структурными изомерами, циклогексановые — четырьмя.

Циклопентановые углеводороды соста-в а С9. Определение термодинамической устойчивости циклопента-нов состава С9Н18 оказалось довольно нелегкой задачей, так как количество этих углеводородов, как уже было отмечено, достигает 54, в том числе 24 структурных изомера. Для более точного анализа из равновесного изомеризата состава С9Н18, полученного при 600°К, дегидрированием были удалены гексаметилено-вые углеводороды, не содержащие геминальных групп. Расшифровка смеси циклопентановых углеводородов проводилась газо-хроматографическим анализом на высокоэффективных капилляр-