ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соединения, содержащие кислород, серу и азот из "Химия и технология нефти и газа Издание 3" Кислородсодержащие соединения. Основная часть кислорода, находящегося в нефти, входит в состав смолистых веществ, и только около 10 % его приходится на долю кислых органических соединений — карбоновых кислот и фенолов. Нейтральных кислородсодержащих соединений в нефтях очень мало. В свою очередь среди кислых соединений преобладают соединения, характеризующиеся наличием карбоксильной группы,— нефтяные кислоты. Содержание фенолов в нефтях незначительно (до 0,1 %) Исследование строения нефтяных кислот, выделенных из светлых фракций, показало, что карбоксильная группа чаще всего связана с остатками циклопентановых и иногда циклогексановых углеводородов и значительно реже с алкановыми радикалами. В более высококипящих фракциях найдены полициклические кислоты с циклоалкановыми, ареновыми и гибридными радикалами. [c.31] Эта реакция позволяет выделить кислоты из нефтяных фракций. Соли щелочных металлов этих кислот, хорошо растворимые в воде, полностью переходят в водно-щелочной слой. При подкис-лении этого раствора слабой серной кислотой нефтяные кислоты регенерируются, всплывают и таким образом могут быть отделены. Однако при этом в большом количестве захватываются и нейтральные масла (от 10 до 60 %). Для выделения нефтяных кислот в чистом виде применяются различные методы очистки. Многие соли нефтяных кислот ярко окрашены. Все они обладают бактерицидным действием. [c.32] Нефтяные кислоты образуют соли не только с едкими щелочами, но и с оксидами металлов. В присутствии воды и при повышенных температурах они непосредственно реагируют со многими металлами, также образуя соли, что вызывает коррозию металлической аппаратуры. При этом легче всего они разрушают свинец, цинк, медь, в меньшей степени — железо, менее же всего — алюминий. Ясно, что по этой причине все нефтяные кислоты (жирные, нафтеновые и высшие) являются вредными примесями и подлежат удалению из нефтепродуктов в процессе их очистки. Нафтеновые и высшие кислоты содержатся во всех нефтях, но количество их, как правило, незначительно. Так, содержание их в самотлорской нефти — всего 0,011%. Наиболее богаты кислотами (до 1,0—1,9%) нефти Азербайджанской ССР, а также грозненские и бориславские. Распределение кислот по фракциям нефти неодинаково. В бензиновых фракциях их, как правило, нет. В керосиновых дистиллятах они уже присутствуют, но в меньших количествах, чем в легких масляных фракциях. [c.32] Щелочные соли нефтяных кислот обладают хорошими моющими свойствами. Поэтому отходы щелочной очистки — так называемый мылонафт — используются при изготовлении моющих средств для текстильного производства. [c.32] Как видно из приведенных данных, нефти наиболее перспективных месторождений Волжско-Уральского нефтяного района и Сибири содержат значительное количество серы. [c.33] Основная часть серусодержащих соединений нефти имеет большую молекулярную массу и высокую температуру кипения. Поэтому от 70 до 90 % всех серусодержащих соединений концентрируется в мазуте и гудроне. [c.33] По химическому строению серусодержащие соединения нефти весьма разнообразны. В нефтях встречаются сера — растворенная или в коллоидном состоянии, растворенный сероводород, меркаптаны (тиолы), сульфиды (тиоэфиры), полисульфиды, циклические сульфиды, производные тиофена. Кроме того, в нефтях, особенно в смолпсто-асфальтеновой части, содержатся очень сложные соединения, включающие серу, азот, кислород. [c.33] Меркаптаны содержатся главным образом в бензиновых и керосиновых фракциях. Их содержание в нефтях невелико. Так, в башкирских и татарских нефтях оно колеблется от 0,1 до 15,1 % от суммы серусодержащих соединений. Исключением является марковская нефть (Восточная Сибирь). Почти все серусодержащие соединения (общее содержание серы 0,89 %) представлены меркаптанами и концентрируются в бензиновой фракции. [c.34] Меркаптаны имеют строение Р5Н. Метилмеркаптан (метантиол) — газ с т. кип. 5,9 °С. Этилмеркаптан и более высокомолекулярные гомологи — жидкости, нерастворимые в воде. Температура кипения меркаптанов Сг—Сб 35—140 С. Меркаптаны обладают очень неприятным запахом. У низших представителей этот запах настолько интенсивен, что обнарул ивается в ничтожных концентрациях (0,6-10 -г-2-10 % для СгНзЗН). Это свойство их используется в практике газоснабжения городов для предупреждения о неисправности газовой линии. Они добавляются к бытовому газу в качестве отдушки. [c.34] Меркаптаны являются очень вредной примесью к товарным продуктам, так как вызывают коррозию, особенно цветных металлов, способствуют смолообразованию в крекинг-бензинах и придают нефтепродуктам отвратительный запах. [c.35] Элементарная сера, сероводород и меркаптаны — как весьма агрессивные вещества — наиболее нежелательные составные части нефти. Их необходимо полностью удалять в процессах очистки и строго контролировать нх наличие в товарных продуктах. [c.35] Алифатические сульфиды имеют строение Это жидкие вещества с неприятным запахом. Сульфиды Сг—С имеют низкие температуры кипения (37—150°С) и при перегонке нефти попадают в бензиновый дистиллят. [c.35] Сульфиды составляют основную часть серусодержащих соединений, попадающих при разгонке в светлые дистилляты. Их содержание в бензинах, керосинах, дизельном топливе колеблется от 50 до 80 % от суммы серусодержащих соединений в этих фракциях. Как и меркаптаны, сульфиды нефти хорошо изучены. Около 180 индивидуальных представителей меркаптанов и сульфидов выделены или идентифицированы во многих нефтях. [c.35] По химическим свойствам сульфиды — нейтральные вещества, не реагирующие со щелочами, хорошо растворяющиеся в серной кислоте. Характерной особенностью их является способность давать устойчивые комплексные соединения со многими веществами, такими, как хлорная ртуть, фтористый водород, фтористый бор, сернистый ангидрид и др. [c.35] В некоторых нефтях в небольших количествах найдены также дисульфиды К88К. При нагревании они выделяют серу, сероводород и меркаптаны. [c.35] Тиофан — жидкость с т. кип. 121,12 °С, с неприятным запахом. Пентаметиленсульфид кипит при 141,8 °С. Циклические сульфиды с металлами не реагируют, термически они более устойчивы, чем сульфиды с открытой цепью. Из различных нефтей выделено около 20 индивидуальных представителей моноциклических сульфидов, в основном метильных и полиметильных производных тиофана. [c.36] В дальнейшем тиофен и его гомологи были обнаружены в продуктах высокотемпературной переработки нефти, а в последнее время — и во фракциях первичной перегонки. [c.36] Тиофен и его гомологи представляют собой жидкости с характерным запахом, близкие по физическим и химическим свойствам к ароматическим углеводородам. В серной кислоте тиофен хорошо растворяется, на чем основана очистка от него каменноугольного бензола. [c.36] Вернуться к основной статье