Главная -> Словарь

Неароматических углеводородов

Как правило, для выделения исходного продукта применяется установка из двух колонн; из первой колонны отбираются легкие фракции, из второй отгоняется концентрат толуола. Пределы выкипания фракций подбираются таким образом, чтобы содержание веществ, кипящих при более высокой температуре, чем толуол, было минимальным. В процессе экстракционной перегонки остальные компоненты смеси, помимо толуола, становятся более летучими, чем толуол, поэтому наличие высококипящих неароматических соединений осложняет разделение. Экспериментально установлено , что исходный продукт для экстракционной перегонки не должен содержать значительных количеств насыщенных углеводородов, кипящих при температуре выше 120°. В табл. 8 приведены результаты разгонки по Энглеру типичного толуоль-ного концентрата, предназначенного для экстракционной перегонки. Больше 95 % всего объема смеси выкипает при температуре ниже нормальной температуры кипения толуола. Тут сказывается способность низкокипящих неароматических углеводородов отгоняться вместе с толуолом в виде или азеотропных смесей, или близких к ним.

На рис. 25 показана принципиальная схема очистки толуола путем азеотропной перегонки. Узкокипящая фракция толуольного концентрата непрерывно поступает в колонну К-1 для азеотропной перегонки. Разделяющий агент, содержащий 9 и 10% воды , непрерывно подается в количестве, немного превышающем минимум, необходимый для извлечения всех неароматических соединений. Для неароматических соединений, кипящих в интервале 99— 121°, отношение количеств разделяющего агента и неароматических соединений составляет примерно 2:1. Неароматические соединения уносятся в азеотрошшх смесях с метилэтилкетоном и водой. Очищенный толуол, отобранный в виде остатков, содержит небольшое количество МЭК. Эта смесь поступает в колонну К-2, где МЭК отгоняется вместе с равным

Смесь неароматических соединений, метилэтилкетона и воды отбирается из колонны К-1 в виде гомогенной азеотропной смеси . Для отделения разделяющего агента, главной составной частью которого является метил-этилкетон, эта смесь экстрагируется водой в колонне К-3. Большая часть метилэтилкетона получается в виде водного раствора, поступающего в колонну К-4, где этот раствор перегоняется. Азеотропная смесь метилэтилкетона и воды, содержащая 90 % МЭК и 10% воды, получается в виде верхнего погона и возвращается в колонну К-1 для азеотропной перегонки. Избыток воды, выделенный в остатки, в случае необходимости может быть направлен из К-4 в К-3. Экстрагированные углеводороды из колонны К-3 содержат еще небольшое количество метилэтилкетона. Эта смесь перегоняется в колонне К-5. Метилэтилкетон, освобожденный от примеси неароматических углеводородов, получается в виде остатков в колонне К-5. Верхний погон азеотропной смеси метилэтилкетона, воды и углеводородов смешивается с верхним погоном из колонны К-1 для экстракции в колонне К-3.

Е. Гриньяровский реагент также пригоден для приготовления некоторых неароматических соединений, промежуточных в синтезе ароматических углеводородов. В частности, конденсация реактива Гриньяра

Необходимо отметить, что исследованиями обнаружена тесная связь между содержанием асфальтенов и галогенов в нефти, эта связь менее выражена для силикагелевых смол. Между содержанием иода и асфаль-тосмолистых соединений не найдено корреляции. Результаты УФ-спектро-скопии и качественного химического анализа показали, что иод входит в состав неароматических соединений,

Основным условием успешного применения хромато-масс-спектрометрии является «наличие широкого круга эталонных углеводородов для их сравнения с нефтяной фракцией» , Это, естественно, надо отнести и к гетероатомным соединениям нефти. Если структуру алканов еще можно устанавливать и при наличии ограниченного числа эталонов, то для определения структуры мо-ноциклоалканов, полициклических углеводородов, алкилзамещен-ных ароматических и гетероциклических соединений нефти наличие эталонов становится все более настоятельным. Причина этого заключается в близости масс-спектров изомерных соединений. Для циклических неароматических соединений эта близость определяется легкостью перегруппировочных процессов , движущей силой которых является по-

ность, чем катализат. Давление в колонне поддерживают на уровне 0,8-1,0 МПа. Растворитель —диэтиленгликоль илитриэтиленгликоль , — двигаясь вниз, вступает в контакт на перфорированных тарелках с катализатом и извлекает из него ароматические углеводороды. Процесс экстракции основан на различной растворимости ароматических и неароматических соединений в селективном растворителе. В качестве растворителей используются ДЭГ или ТЭГ, содержащие соответственно 7-10% и 5-10% воды. Некоторые физико-химические свойства гликолей приведены ниже:

• циклопентан - для циклических неароматических соединений,

Основным условием успешного применения хромато-масс-спектрометрии является «наличие широкого круга эталонных углеводородов для их сравнения с нефтяной фракцией». Это, надо отнести и к гетеро-атомным соединениям нефти. Если структуру алканов ещё можно устанавливать и при наличии ограниченного числа эталонов, то для определения структуры моно-циклоалканов, полициклических углеводородов, алкилзамещенных ароматических и гетероциклических соединений нефти наличие эталонов становится все более настоятельным. Причина этого заключается в близости масс-спектров изомерных соединений. Для циклических неароматических соединений эта близость определяется лег-

благоприятных анализов качества продуктов бензол или толуол перекачивали в товарные резервуары. При нормальной эксплуатации установки промежуточные емкости для ароматических продуктов не требуются. При отсутствии резких колебаний в загрузке и технологическом режиме ректификационных колонн и при автоматическом регулировании температуры на контрольной тарелке качество бензола или толуола может ухудшаться лишь при нарушении режима экстракции, и, соответственно, попадании в экстракт повышенной доли неароматических соединений, или при аварийных ситуациях . В подобных случаях необходимо перейти на временную горячую циркуляцию колонн с возвратом верхнего и нижнего продукта в сырье колонны. Уже при незначительном колебании температуры верха ректификационной колонны вывод продуктов в товарные резервуары не допускается, так как удаление из индивидуальных углеводородов даже минимальных количеств примесей весьма продолжительно.

Высокочастотная область . В этой области проявляются частоты валентных колебаний связей ОН и NH и валентные колебания связей СН различных групп . В спектрах всех смол и асфальтенов нефтей и битумов наблюдаются широкие полосы различной интенсивности в области 3400—3200 см"1, которые можно отнести к v или v . Предпочтение, однако, следует все же отдать первому варианту интерпретации, т.е. v, поскольку в области валентных колебаний карбонильных групп во всех спектрах наблюдаются интенсивные полосы поглощения ; оба факта — наличие полос поглощения в областях 3400—3200 и 1740— 1700 см"1 - свидетельствуют о присутствии в смолах и асфалыенах органических кислот . Заметим, однако, что приведенные аргументы не исключают и второго варианта интерпретации широких полос поглощения в указанной области, а именно отнесение их к валентным колебаниям NH азотсодержащих соединений. В исследованных спектрах трудно идентифицировать полосы, относящиеся к деформационным колебаниям групп NH, NH2 и NH^ , поскольку область, где они должны находиться, закрыта другими интенсивными полосами. Таким образом, прямых спектральных доказательств присутствия в смолах и асфалыенах азотсодержащих соединений пока не найдено, хотя полученные экспериментальные результаты не исключают такой возможности.

Для неароматических углеводородов образованию сажи всегда предшествует образование ацетилена. Предполагают, что в этом случае зародыши сажевых частиц из него и образуются.

масла по данным лабораторной перегонки. Сырое сланцевое масло было разогнано в высоком вакууме на пять фракций, каждая из которых составляла 10% от исходного масла, и на остаток, включающий остающиеся 50 %. Для удаления неуглеводородных компонентов фракции и остаток отдельно экстрагировались хлористым железом или хлористым цинком, растворенным в концентрированной соляной кислоте. Рафинат, состоящий преимущественно из углеводородов, пропускался через силикагель для выделения: 1) неароматических углеводородов, 2) моноциклических ароматических, 3) полициклических ароматических и 4) неуглеводородных компонентов, не удаленных предыдущей обработкой. Неароматические углеводороды разделялись при экстракции мочевиной на соединения с прямой цепью и на соединения с разветвленными цепями вместе с циклическими соединениями. Относительное содержание нормальных парафинов и олефинов во фракциях с прямыми цепями вычислялось на основании бромных чисел и по результатам анализа спектров поглощения в инфра-

Как правило, для выделения исходного продукта применяется установка из двух колонн; из первой колонны отбираются легкие фракции, из второй отгоняется концентрат толуола. Пределы выкипания фракций подбираются таким образом, чтобы содержание веществ, кипящих при более высокой температуре, чем толуол, было минимальным. В процессе экстракционной перегонки остальные компоненты смеси, помимо толуола, становятся более летучими, чем толуол, поэтому наличие высококипящих неароматических соединений осложняет разделение. Экспериментально установлено , что исходный продукт для экстракционной перегонки не должен содержать значительных количеств насыщенных углеводородов, кипящих при температуре выше 120°. В табл. 8 приведены результаты разгонки по Энглеру типичного толуоль-ного концентрата, предназначенного для экстракционной перегонки. Больше 95 % всего объема смеси выкипает при температуре ниже нормальной температуры кипения толуола. Тут сказывается способность низкокипящих неароматических углеводородов отгоняться вместе с толуолом в виде или азеотропных смесей, или близких к ним.

Смесь неароматических соединений, метилэтилкетона и воды отбирается из колонны К-1 в виде гомогенной азеотропной смеси . Для отделения разделяющего агента, главной составной частью которого является метил-этилкетон, эта смесь экстрагируется водой в колонне К-3. Большая часть метилэтилкетона получается в виде водного раствора, поступающего в колонну К-4, где этот раствор перегоняется. Азеотропная смесь метилэтилкетона и воды, содержащая 90 % МЭК и 10% воды, получается в виде верхнего погона и возвращается в колонну К-1 для азеотропной перегонки. Избыток воды, выделенный в остатки, в случае необходимости может быть направлен из К-4 в К-3. Экстрагированные углеводороды из колонны К-3 содержат еще небольшое количество метилэтилкетона. Эта смесь перегоняется в колонне К-5. Метилэтилкетон, освобожденный от примеси неароматических углеводородов, получается в виде остатков в колонне К-5. Верхний погон азеотропной смеси метилэтилкетона, воды и углеводородов смешивается с верхним погоном из колонны К-1 для экстракции в колонне К-3.

Описан процесс получения толуола с применением метилового спирта и качестве разделяющего агента, разработанный Магнолиа Петролеум Корпорейшн. Вледствие ограниченной взаимной растворимости метилового спирта и неароматических углеводородов производится разделение отогнанного продукта на фазы, что позволяет восстановить разделяющий агент путем перегонки.

В соответствии с Проектом 42 Американского нефтяного института были исследованы углеводороды с молекулярными весами в интервале, соответствующем смазочным маслам. Полученные данные показывают, что в этом интервале молекулярных весов объемное расширение смесей предельных углеводородов мало, но при смешении ароматических и неароматических углеводородов получается значительное расширение объема. Это справедливо как для химических, так и для физических смесей углеводородов, содержащих ароматические кольца, с углеводородами, содержащими насыщенные кольца или цепи .

Определение индивидуальных ароматических углеводородов С8 аналогично определению бензола и толуола. В присутствии других ароматических углеводородов, соответствующих фракциям, кипящим выше или ниже фракции С8, необходима предварительная дистилляция. Для анализа берется фракция 122—150°. Если есть незначительное количество неароматических углеводородов и кумола , то следует брать две фракции, одну в пределах 122—142° и другую в пределах 142—150°. Кумол имеет спектр, почти полностью совпадающий со спектром этилбензола, и отделение его может оказаться трудным. Если взять две фракции, этилбензол будет изолирован в более низко кипящей фракции, а кумол — в более высококипящей. Удовлетворительное фракционирование получается на колонке эффективностью в 35 теоретических тарелок, работающей с флегмовым числом от 15 До 1.

Технические парафины состоят в основном из твердых парафиновых углеводородов и из небольшого количества жидких углеводородов другого строения. Содержание последних в белом горром воске составляет от 2 до 5 % и значительно менее 1 % в очищенных парафинах. Эта часть состоит из ароматических и неароматических углеводородов . Содержание масла в твердом парафине является одним из важных свойств, о котором необходимо иметь точные сведения как в процессе производственного контроля, так и при изучении парафина.

Глава XXXI. Механизм реакций неароматических углеводородов .....:....................... 213

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ НЕАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ НЕАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ $26