Главная -> Словарь

Химическими соединениями

Весьма перспективным в химической н нефтяной технологии представляется применение комбинированных процессов перегонки и ректификации с химическими реакциями — так называемых хеморектификационных процессов. В настоящее время уже известны примеры успешного применения таких процессов в химической промышленности . "Хеморектификационные процессы испытываются и в нефтепереработке, например, процесс, сочетающий вакуумную перегонку мазута с гидроочисткой остатков . Очевидно, расширение области применения хеморектификационных процессов будет определяться успехами в области катализа, т. е. разработкой эффективных катализаторов, работающих при давлениях, когда возможны фазовые превращения сырья в процессе реакций. Преимущества применения хеморектификационных процессов совершенно очевидны, так как они требуют меньше энергетических затрат, протекают более полно и селективно.

Следовательно, комплексообразование является скорее физико-химическим процессом, чем химическим, хотя некоторые авторы и относят комплексы к категории химических соединений ^ , поскольку этот процесс по многим признакам подчиняется законам, управляющим химическими реакциями.

Комплёксообразование, очевидно, следует общим законам, управляющим химическими реакциями, и изменение условий заметно влияет на равновесие, скорость реакции и эффективность разделения. К другим ! важным параметрам относятся структура и молекулярный вес органи- j ческого вещества.

Однако результаты подобного рода расчетов в большинстве случаен весьма разноречивы и плохо согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Объясняется это тем, что, как известно, реакции изомеризации, по сравнению с многими другими химическими реакциями, сопровождаются небольшим тепловым эффектом. Поэтому в тех случаях, когда тепловой эффект приходится рассчитывать на основании термохимических данных , незначительные погрешности, допущенные при измерении теплот сгорания, вызывают большие ошибки при вычислении теплового эффекта реакции и тем самым понижают достоверность окончательных результатов расчета.

Теория, объясняющая детонацию самовоспламенением, утверждает, что явление объясняется химическими реакциями в несгоревшей части сырья, находящейся перед фронтом пламени; если удается обеспечить малую скорость реакций или их должное течение, если, нормально продвигаясь, пламя уничтожит сырье до того, как предпламенные реакции окисления выйдут из-под контроля, то детонацию можно предотвратить . Впрочем, некоторые научные исследования указывают, что такой

Даже более легкие топлива — керосин и газойль — дают при горении картину слишком сложную, чтобы быть выраженной химическими реакциями.

Предыдущее наше знакомство с отдельными группами углеводородов, входящих в состав нефти, показало, что химическая активность углеводородов всецело зависит от степени насыщения углеродных атомов в той или иной группе углеводородов. Наибольшей реакционной способностью обладают ненасыщенные углеводороды, несколько менее — ароматические, затем — нафтены и, наконец, наименьшей способностью к химическим реакциям обладают, углеводороды парафинового ряда .

В нефтепереработке основная масса процессов сопровождается многочисленными химическими реакциями, протекающими с выделением или поглощением тепла. Тепловой эффект процесса слагается из теплот этих реакций. Для технологических расчетов реакционных устройств тепловые, эффекты процессов переработки нефти и газа либо рассчитывают по закону Гесса либо определяют путем обследования реакционных устройств промышленных установок. Последний метод более точен.

До сих пор при обсуждении свойств сырой нефти и процессов ее переработки нам удавалось избегать основ химии, но это счастливое время подошло к концу. Все остальные процесса! нефтепереработки являются по большей части химическими реакциями. Так как Вы не обязаны были изучать химию, а я изучал физическую химию и сдал ее как минимум на тройку, то Вам придется узнать кое-что об углеводородах, прежде чем двигаться дальше.

Сорбция, сопровождаемая химическими реакциями.

С другой стороны, имеются весьма веские подтверждения химической природы комплексообразования. К числу их относится прежде всего тот факт, что комплексообразование подчиняется законам, управляющим химическими реакциями, в частности закону действующих масс, а также то, что изменение условий комплексообразования влияет на равновесие, скорость образования комплекса, эффективность разделения и т. д. Ускорение комплексообразования при добавлении активаторов позволяет провести аналогию с ускорением химических реакций при подаче катализаторов.

Твка»подготовка ваключается в обработке поверхностей различными химическими соединениями, которые.получили название преобразователей ржавчины.

Гидраты представляют собой кристаллические соединения — включения , которые могут существовать в стабильном состоянии, не являясь химическими соединениями. По существу гидраты — это твердые растворы, где растворителем являются молекулы воды, образующие с помощью водородных связей объемный каркас гидратов. В полостях этого каркаса находятся молекулы газов, способных образовывать гидраты . Углеводороды, молекулы которых больше молекулы изобутана, не могут проникать внутрь каркаса, а поэтому не образуют гидратов. Нормальный бутан не образует гидратов, но его молекулы способны проникать через решетку гидратного каркаса вместе с молекулами газов меньших размеров, что приводит к изменению равновесного давления над гидратом.

Другие различия в составе нефтей, а именно соотношения парафиновых, циклопарафиновых и ароматических углеводородов в легких фракциях, непосредственно не могут быть связаны с какой-нибудь из известных форм морских организмов или с известными химическими соединениями, образующимися из этих организмов. Причину различия состава нефтей скорее следует искать в химических процессах образования нефти из различных сырых материалов разнообразных форм морских организмов в результате известных химических реакций в соответствии с геологической обстановкой.

•Большой ошибкой, однако, было* бы считать, что одна какая-нибудь теория в состоянии объяснить все явления, происходящие при очистке нефтей адсорберами. Наряду с определенными химическими соединениями, как например этиленовые, углеводороды и сернистые соединения, адсорбция которых, вероятно, следует общим правилам, в нефти содержатся еще суспензии асфальтов и смол, самая 'природа которых еще недостаточно изучена. Можно предполагать, что действие адсорбера на те и другие соединения, имеющее результатом и обесцвечивание и удаление серы, слагается из целого ряда различных реакций.

' \ Преимущество этилового спирта, как и- метанола, заключается ^в том, что .оба эта-шродукгга являются вполне определенными, однородными химическими соединениями, чего нельзя сказать про бензин. Метиловый спирт. По сравнению с бензином метиловый спирт, обладающий лишь 5000 калорий, может показаться бедным. Теплотворная способность метилового спирта и бенвина, отнесенная к литру, соответственно равна 4000 и 8 300. Отсюда вытекает, что теоретический объемный расход метанола должен быть в два раза больше, чем бензина.

Вторая группа методов предусматривает определение химической стабильности бензинов путем измерения их способности вступать в реакции с некоторыми химическими соединениями. Сюда относится метод сульфоновых чисел, разработанный О. Г. Пипик 17, 8))).

Определение воды производится многими способами: 1) отстаиванием, причем измеряется объем воды как таковой, 2) перегонкой, переводящий воду вместе с легкими дестиллатами в приемник, в котором она также может быть измерена, и 3) путем связывания воды различными химическими соединениями.

Белки имеют и другие свободные группы и радикалы , которые позволяют им реагировать со многими химическими соединениями, входящими в состав растений-угле-образователей, и с продуктами их распада. Многие авторы считают, что азот, сера и фосфор, содержащиеся во всех твердых топливах, являются результатом превращения белков, входящих в состав исходных растительных остатков.

Так как парафин представляет собой смесь множества химических соединений, то при определении температуры плавления его в капилляре не получается такого резкого явления плавления," как с чистыми химическими соединениями. Плавление здесь совершается постепенно, а поэтому отмечают две точки: 1) температуру, при которой масса парафина только начинает плавиться с краев; 2) температуру, при которой вся масса перешла в жидкое состояние.

В соединениях включения с карбамидом и тиокарбамидом во взаимодействие с каналообразующим веществом вступают все ме-тильные группы углеродной цепи, о чем можно судить по увеличению соотношения комплексообразующего и реагирующего веществ . Истинная природа связи между углеводородами и молекулами карбамида и тиокарбамида в кристаллических комплексах пока не установлена. Многие исследователи склонны объяснить эту связь силами Ван-дер-Ваальса, т. е. считать кристаллические комплексы соединениями адсорбционной природы. Однако этому противоречат более высокие энергии связи углеводорода с карбамидом, приходящиеся на каждую группу СН2 , чем величина вандерва-альсовских сил. Другие исследователи считают кристаллические комплексы углеводородов и их производных с карбамидом и тиокарбамидом чисто химическими соединениями в классическом понимании этого термина. Истина находится, по-видимому, где-то между этими двумя крайними представлениями. Дальнейшее изучение природы кристаллических комплексов поможет лучше понять и характер связей в них.

В процессе эксплуатации графитированные электроды и аноды подвергаются действию высоких температур, контактируют с различными химическими соединениями и испытывают механические воздействия. В результате они окисляются, сублимируются, растворяются, выкрашиваются, обрываются и т. д. Расход электродов является важной составляющей в себестоимости выплавляемой стали, алюминия и продукции других видов, поэтому на структуре расходования электродов следует остановиться поподробнее.