ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Компонентный состав нефтяных остатков из "Каталитическое гидрооблагораживание нефтяных остатков" По установившимся современным представлениям нефтяные остатки — сложная коллоидная нефтяная дисперсная система, Дисперсная фаза остатков в обычньк условиях состоит преимущественно из твердых частиц двух типов — ассоциатов асфальтенов и высокомолекулярных алканов с различной толщиной сольватной оболочки, состоящей из компонентов жидкой дисперсионной среды, представленной смолами и взаиморастворимыми высокомолекулярными углеводородами различных гомологических рядов. Следует иметь в виду, что нефтяные остатки - продукты, подвергавшиеся длительному температурному воздействию в процессе перегонки дистиллятной части нефти и, следовательно, претерпевшие более или менее глубокие химические изменения. Поэтому в исследовательской практике при оценке природы высокомолекулярных компонентов обычно пользуются терминами нативные , к которым отнесены вещества, вьщеленные из нефти в условиях, исключающих изменение их состава и структуры, и вторичные , т. е. претерпевшие изменения или образовавшиеся в процессе технологической обработки нефти. [c.15] Углеводородная часть остажов изучена достаточно хорошо и в основном представлена алканами, циклоалканами, циклоалкано-алка-нами и аренами с различной степенью цикличности. В составе группы насыщенных углеводородов преобладают циклоалканы и циклоалкано-алканы. Арены состоят из легких (моноциклические, включающие алифатические цепочки различной длины и разветвленности), средних (би- и трициклические в виде конденсированных систем из двух-трех бензольных и циклоалкановых колец), тяжелые (полициклические углеводороды), содержащие большую долю конденсированных систем преимущественно из ареновых колец и по характеру скелета приближающиеся к первичным смолам. [c.15] Смолы и асфальтены представляют наиболее гетерогенную по химическому составу часть остатков. В структуру смол и асфальтенов кроме элементовюрганогенов (углерода, водорода, кислорода и азота) входит сера и сконцентрированы практически все содержащиеся в нефти металлы. [c.15] Молекулярная масса (Л/) указанных классов соединений распределяется так насыщенные 200-1000, ароматические 300-1200, смолы 500-1600, асфальтены 1000-5000. [c.15] Кроме ванадия и никеля в остатках обнаружены натрий, кальций, магний, которые концентрируются во фракциях смол, железо (в асфальтенах), а также следы ишогих других металлов (медь, хром, титан, кобальт, молибден, свинец, олово, цинк, марганец и др.). [c.18] Асфальтены и смолы. Это наиболее высокомолекулярные компоненты нефтяных остатков, создающие сложные технологические проблемы при осуществлении каталитического гидрооблагораживання остатков и ряда других процессов. В связи с этим они длительное время и, особенно, в последние годы, подвергаются глубокому изучению. Одним из главных предметов изучения стала проблема их структурного строения и установления характера межмолекулярного взаимодействия между ними. Существующие достижения в этом вопросе будут рассмотрены ниже. Здесь же остановимся на основных отличительных признаках этих классов соединений. [c.18] Главной отличительной особенностью смол является то, что они растворимы в алканах, имеют малую степень ароматичности, поли-дисперсны и не имеют определенной структуры. [c.19] Асфальтены, в отличие от смол, не растворимы в алканах, имеют высокую степень ароматичности, которая в совокупности с высокой молекулярной массой гетероциклических соединений приводит к значительному межмолекуляриому взаимодействию, способствующему образованию надмолекулярных структур. Наличие надмолекулярной структуры асфальтенов является одной из важнейших особенностей этих компонентов и, в целом, определяет сложности их аналитического исследования. Если смолы можно легко разделить на узкие фракции то для разделения асфальтенов нужны специальные растворители, обладающие различной полярностью, а также специальные приемы, включающие гидрирование, термодеструкцию, озонолиз, а также набор современных методов (ИК- и УФ-спектроскопия, ЯМР-, ЭПР- и масс-спектрометрия, люминисцентный и рентгеноструктурный анализы) [19, 22, 23]. Например, экспериментами по гидрированию смол с М 600-800 и асфальтенов с М 1700 в мягких условиях [23] было показано, что из них могут быть получены углеводороды, по составу и свойствам приближающиеся к соответствующим углеводородам, вьвделенным из высокомолекулярной части нефти. Основное их отличие в более высокой цикличности, повышенном содержании серы и меньшем содержании атомов углерода с алифатическими связями. Это свидетельствует о наличии прямой генетической связи между высокомолекулярными углеводородами, гетероатомными соединениями, смолами, асфальтенами. [c.19] Механические примеси. Кроме указанных выше особенностей компонентного состава нефтяных остатков (масел, смол, асфальтенов) весьма важный показатель — наличие в них мелкодисперсных твердых включений, характеризующихся обычно как механические примеси. В нефтяных остатках, как известно, концентрируются все твердые вещества, попадающие в нефть при ее добыче (частицы пород пластов залегания, глинистых растворов, продуктов коррозии, нефтедобьшающе-го оборудования), при транспортировке и хранении (частицы продуктов коррозии нефтепроводов и резервуаров) и при переработке (частицы кЬррозии нефтезаводского оборудования). Эти примеси имеют широкий спектр размеров частиц. Общие представления об их количестве и дисперсности дают рис. 1.4 и табл. 1.7. [c.20] В связи с тем, что частицы примесей склонны к выпадению в слое катализатора при каталитическом гидрооблагораживании нефтяных остатков, особенно в случае использования реакторов со стационарным слоем катализатора, их следует удалять из остатков на стадии предварительной подготовки. Обычно это достигается фильтрованием сырья. Применение деасфальтизации также способствует эффективному снижению содержания механических примесей, 85 % (от общего содержания мелкодисперсных твердых частиц) которых удаляется из остатка вместе с концентратом асфальтенов. [c.20] Вернуться к основной статье