Главная -> Словарь

Группового химсостава

Как было отмечено ранее, в бензиновых и керосиновых фракциях идентифицированы простейшие циклано — ареновые углеводороды: индан, тетралин и их алкильные производные. Исследования группового химического состава масляных фракций нефтей показали, что они практически полностью состоят из высокомолекулярных гибридных углеводородов. В очищенных товарных маслах гибридные углеводороды первого типа представлены преимуществе шо моно— и бициклическими цикланами с длинными алкиль — ныпи цепями . Гибридные углеводороды с моно — или бициклическими аренами с длинными алкильными цепями могут входить в состав парафинов и церезинов. Третий тип гибридных углеводородов наиболее распространен среди углеводородов высокомолекулярной части нефти.

Химический состав масла . Качество масла, в значительной степени, зависит от его группового химического состава, т.е. от соотношения парафинов, ароматических соединений и нафтенов. При оценке качества масла и присвоении категории качества, химический состав масла не определяется, так как многие свойства масла существенно улучшаются введением соответствующих присадок. Иногда, в описаниях масла производители указывают основной класс соединений, так как они характеризуют некоторые общие эксплуатационные свойства. Например, парафиновые масла отличаются высоким индексом вязкости, хорошей стойкостью к окислению, а нафтеновые масла - высокой липкостью, хорошими смазывающими свойствами и т.д.

В связи с вовлечением в переработку тяжелого и вторьчного сырья были проведены исследовательские работы с целью определения содержания азотистых, сернистых и других соединений в тяжелых соляровых дистиллятах и выяснения влияния этих соединений на свойства катализаторов крекинга. Кроме того, были уточнены материальные балансы и скорости превращения сырья различного группового химического состава, а также подобраны оптимальные режимы крекинга тяжелых видов сырья.

После добавки этиловой жидкости октановое число автобензина увеличивается на 4—10 пунктов. Степень повышения октанового числа зависит от группового химического состава бензина, содержания в нем сернистых соединений, количества добавляемой этиловой жидкости и концентрации в последней тетра-этилсвинца.

Определение группового химического состава нефтепродукта методом анилиновой точки основано на том, что критические темпе-

Метод позволяет получать результаты определения группового химического состава битумов, близкие к полученным по описанной выше методике . В то же время для проведения анализа люминесцентным методом требуется меньше исходного материала и длительность анализа несколько меньшая. Для осаждения асфальтенов можно также использовать изооктан.

Асфальтены отделяют от битума, как описано выше, осаждением и фильтрованием, а мальтены разделяют на силикагеле элюированием изооктаном, бензолом и этанолом. Вымываемые из хроматографической колонки соединения, растворенные в соответствующем растворителе, подаются на транспортирующую» цепочку. Во время движения цепочки растворитель испаряется, а компоненты битума поступают в печь, где сгорают. Образовавшийся диоксид углерода регистрируется катарометром. Величина пика диоксида углерода позволяет -судить о количестве-соответствующего компонента битума. Принимая площадь всех пиков пропорциональной общему содержанию мальтенов и учитывая количество предварительно выделенных асфальтенов, рассчитывают групповой химический состав битума. Как видно, количественная оценка группового химического состава по этому методу не связана с отбором больших объемов и высушиванием многочисленных фракций, что необходимо при традиционном анализе битума по коэффициенту преломления . В результате этого продолжительность анализа мальт тенов резко сокращается. Однако необходимость длительной операции по выделению асфальтенов из навее№ испытуемого образца по-прежнему остается.

Колонки с адсорбентом и растворами термостатируют, .растворители при этом испаряются. Таким образом, в первой колонке оказывается проба мальтенов, а во второй — битума. Далее растворителями одинакового набора вымывают соответствующие этим растворителям группы соединений из пробы мальтенов и пробы битума. Поскольку раствор в парафиновом углеводороде в отличие от раствора в ароматическом углеводороде не содержит растворенных асфальтенов, общая площадь пиков, получаемых при разделении мальтенов, меньше общей площади пиков, получаемых при разделении битума, на величину, соответствующую содержанию асфальтенов в .анализируемом битуме. При этом нужно учитывать возможное неравенство количеств мальтенов и битума, взятых на хро-матографирование. Это может быть сделано сравнением пиков, полученных при элюировании изооктаном . Таким образом, на анализ группового химического состава битумов затрачивается не более 2 ч. Определение проводят, хроматографическим методом, но принцип использования экстрагирования при выделении асфальтенов не нарушается.

При окислении остатков ильской нефти показано, что с увеличением глубины окисления увеличивается содержание смолисто-асфальтеновых веществ и уменьшается содержание масел. Источником образования смолисто-асфальтеновых веществ являются ароматические углеводороды . Изучены изменения группового химического состава, происходящие при окислении гудрона из смеси поволжских нефтей. Авторы представляют механизм окисления известной схемой перехода: легкие ароматические —• средние ароматические —• тяжелые ароматические —- смолы —к асфальтены. Парафино-нафтеновая группа углеводородов при окислении почти не затрагивается, а наибольшая скорость окисления наблюдается для тяжелых ароматических углеводородов.

Глубина переокисления асфальта и состав масляного разбавителя взаимосвязаны. -Поскольку увеличение степени переокисления асфальта приводит к увеличению содержания асфальтенов и уменьшению содержания ароматических углеводородов в окисленном компоненте, для получения битумов оптимального группового химического состава необходимо при глубоком переокислении асфальта использовать разбавитель со сравнительно высоким содержанием ароматических углеводородов, т. е. экстракта . Так, смешением экстракта с асфальтом (полученным при температуре деасфальтизации

Ввиду того что продукты вторичного происхождения часто содержат в своем составе значительное количество алкенов ароматического ряда, для выбора путей облагораживания этих процессов необходимо было выяснить, являются ли такие непредельные углеводороды непредельными ароматического ряда ил* они представляют собой алкены и циклены. В последнем случае их можно было бы превратить в соответствующие алканы и цик-ланы путем низкотемпературной каталитической очистки над активными синтетическими алюмосиликатами. Для уточнения подробного группового химического состава топливных фракций мы разработали методику, базирующуюся на исследованиях М. Г. Руденко, И. А. Мусаева, В. П. Громовой .

Экспериментальные исследования группового химсостава нефтяных фракций выполнены под руководством Ивановой Т.С.

В результате анализа группового химсостава узких фракций исходного сырья и продуктов ОИ было замечено,что содержание отдельных групп соединений в 10-градусных фракциях, выделенных из этих продуктов, зависит от природы нефти и изменяется в зависимости от температуры кипения . Замечено,что в этих двух различных по групповому составу продуктах наибольшее содержание парафино-нафтеновых углеводородов наблюдается для фракций со средней температурой кипения 390-400°С, наибольшее содержание тяжёлых ароматических углеводородов - во фракциях, выкипающих при температуре 480-500°С.

Полученные данные по составам и свойствам узких 10-градусных фракций равновесных фаз ОИ были использованы для определения экспериментальных значений констант фазового равновесия узких нефтяных фракций, в том числе и выкипающих выше 480-500°С, с учетом изменения их группового химсостава. Проверка применимости полученных экспериментальных значений констант фазового равновесия узких фракций при расчетах ОИ газойлей глубокого отбора, нефтяных остатков различных массовых нефтей как в условиях работы промышленных аппаратов, так и применительно к их глубокой переработке, показала достаточно высокую точность.

Исследованы фракционный состав по НТК, групповой химсостав и теплофизические свойства узких нефтяных фракций , выделенных из равновесных паровой и жидкой фаз при однократном испарении нефтяных остатков и газойлей глубокого отбора в широком диапазоне изменения параметров режима, включая условия глубокой переработки нефти. Выявлена закономерность изменения группового химсостава узких-фракций в зависимости от условий перегонки и природы сырья. Получены экспериментальные данные по константам фазового равновесия высококипящих нефтяных фракций с учетом изменения химсостава.Илд.6,библ.4,табл.1.

значительной степени влияет качество неподвижной фазы. Поэтому стандартизация свойств неподвижной фазы является обязательным условием любого разделения вообще и особенно в тех случаях, когда оно проводится для оценки группового химсостава. '

должителыюстью анализа. Разработанный в БашНИИ НП метод жидкостной вытеснительной хроматографии , описанный в I разделе настоящего сборника, лишен этого недостатка. Экспрессность предложенного метода позволила выполнить большое число определений группового химсостава дистиллятных крекинг-остатков при проведении исследований по термическим превращениям газойлевых фракций различных нефтей.

На рис. 1 представлены графики зависимости выхода крекинг-остатка и его качества от глубины крекинга, за которую принят суммарный выход газа и бензина. Как и следовало ожидать, с углублением процесса выход крекинг-остатка резко снижается, но качество его с точки зрения сырья коксования значительно улучшается: повышается коксуемость, возрастает содержание ароматических углеводородов. Как следует из приведенных графиков, результаты определения группового химсостава крекинг-остатков достаточно четко коррелируются с данными по их плотности и коксуемости. -Повышение плотности и коксуемости крекинг-остатка с возрастанием глубины крекинга объясняется увеличением содержания полициклических ароматических углеводородов и асфальтенов.

Наиболее спорным и наименее исследованным фактором процесса термического крекинга нефтепродуктов широкого фракционного состава является давление. В литературе практически отсутствуют какие-либо сведения о закономерности изменения группового химсостава в зависимости от давления.

и асфальтенов, что влечет за собой повышение плотности и коксуемости остатков. Принимая во внимание одновременное некоторое увеличение выхода газа и бензина в процессе крекинга, результаты определения группового химсостава крекинг-остатков подтвердили теоретические предположения о том, что повышение давления при прочих равных условиях,увеличивая долю жидкой фазы в змеевике печи, способствует удержанию в ней реакционноспособных радикалов, которые дополнительно инициируют как реакции распада, так и реакции уплотнения .

Учитывая разный углеводородный состав исходного сырья, можно считать приемлемым использование приведенных данных для ориентировочной экспрессной оценки группового химсостава дистиллятных крекинг-остатков по их плотности.

Однако и в этом случае метод ЖВХ не потеряет своей актуальности как экспресс-метод определения изменений группового химсостава остатков в зависимости от показателей режима-их переработки.