ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химический состав масляных фракций нефти из "Химия минеральных масел" Масляные фракции нефтей и получаемые из них масла представляют собой сложную смесь углеводородов парафинового (алканоЕого), нафтенового (цикланового), ароматического и наф-тено-ароматического рядов, а также кислородных, сернистых и азотсодержащих производных этих углеводородов. Углеводороды являются основной составной частью нефтяных масел, поэтому изучение их строения и свойств является одной из первоочередных и важнейших задач химии масел. [c.5] Классические исследования бакинских нефтей В. В. Марков-никовым, Н. Д. Зелинским, С. С. Наметкиным и их учениками позволили выявить основные черты химического состава легких нефтяных фракций. Меберй исследовал тяжелые фракции нафте-нов бакинских и американских нефтей. Все эти исследования дают лишь самые общие представления о химической природе тяжелых фракций. На основании проведенных исследований было установлено, что с повышением температуры кицерия нефтяных фра сций увеличивается количество колец в молекулах нафтенов. Нафтены парафинистых нефтей обладают меньшим числом колец, чем нафтены, выделенные из соответствующих фракций тяжелых нефтей. Подобную зависимость нашел также Л. Г. Гурвич, исследовавший фракции бакинской масляной нефти. [c.5] Общие представления о строении нафтеновых углеводородов масляных фракций и весьма приближенные данные о характере парафиновых и ароматических углеводородов масляных фракций были значительно расширены капитальными исследованиями коллектива Грозненского научно-исследовательского нефтяного института, проведенными в период 1927 —1930 гг. Им предшествовал большая работа по созданию методов определения группового состава масляных фракций и структуры основных рядов углеводородов высококипящих фракций. На основе этих работ было получено более широкое представление о химическом составе масел и о роли исходного нефтяного сырья. [c.5] Ароматические углеводороды низкокинящих масляных фракций состоят из алкилнроизводных бензола, нафталина или дифенила. Углеводороды этого типа в более высококипящих фракциях представляют собой производные би- и трициклических ароматических углеводородов. [c.6] В дальнейшем Н. И. Черножуков и С. Э. Крейн, исследуя окисление высокомолекулярных углеводородов различных нефтей, пришли к выводу, что в масляных фракциях тяжелых нефтей содержится значительное количество углеводородов смешанного нафтено-ароматического характера. Позднее Россини выделил из американской нефти Понка-Сити (Оклахома) углеводороды этого типа. Таким образом были получены новые данные о строении углеводородов масляных фракций. [c.6] В настоящее время исследователи все больше склоняются к тому, что одной из основных групп углеводородов тяжелых фракций нефтей являются углеводороды нафтено-ароматического характера с боковыми алкильными и изоалкильными цеддми. [c.6] Следует полагать, что этбт тип маслян углеводородов-более распространен в тяжелых фракциях, чем чисто ароматические углеводороды с алкильными цепями. Чрезвычайно сложный состав нефтей создает большие затруднения в исследовании их химического состава и выделении отдельных индивидуальных углеводородов. Даже в наиболее легких нефтяных фракциях — бензиновых,—по данным Ф. Россини и Б. Мэйера, содержится до 500 различных углеводородов. Число углеводородов масляных фракций нефтей значительно выше, так как с увеличением молекулярного веса резко возрастает количество изомеров. [c.6] Исследования структуры углеводородов и состава масляных фракций ведутся в основном в двух направлениях. Одно из них заключается в синтезе высокомолекулярных углеводородов ароматического, нафтенового и парафинового рядов, изучении их физических и химических свойств и сопоставлении этих свойств со свойствами отдельных фракций углеводородов, выделенных из нефти. Этот метод, неоднократно применявшийся в исследованиях В. В. Марковникова, Н. Д. Зелинского и их школ, был использован в работах С. С. Наметкина, Е. С. Покровской, Е. А. Робинзон и С. С. Нифонтовой, С. Пилята с сотрудниками, а также в исследованиях Н. И. Черножукова и С. Э. Крейн, Микеска, Шисслера с сотрудниками и др. [c.7] Результаты этих работ позволили глубже проникнуть в понимание структуры углеводородов высококипяш их фракций нефтей, а также дали возможность охарактеризовать влияние углеводородного состава и структуры углеводородов на физические и химические свойства масел. [c.7] Другой путь изучения химического состава и структуры углеводородов масляных фракций нефтей основан на широком применении физических методов анализа. Этот метод был использован в работах ГрозНИИ, а также в исследованиях А. С. Великовского, Л. Г. Жердевой, Велингера и Томсена и многих других. [c.7] За последнее время у нас и за рубежом большое внимание уделяется исследованию химического состава масел на основе так называемого структурно-группового (кольцевого) анализа. [c.7] Особенностью кольцевого метода анализа является то, что в нефтяной фракции оценивается количество нафтеновых и ароматических колец и парафиновых цепей (включая и свободные парафины) как функциональных или структурных групп без учета того, к каким реальным углеводородам эти группы принадлежат. [c.7] Увлечение методами кольцевого анализа объясняется тем, что, как отмечают Ван-Нес и Ван-Вестен, ... исключительно сложный состав более тяжелых нефтяных фракций, другими словами, невозможность применять анализ молекулярного типа, приводит к необходимости разработать методы для определения химического состава углеводородных смесей, не прибегая к полному разделению компонентов, предпочтительно даже без предварительной химической или физической обработки их... . [c.8] Весьма перспективными являются ведущиеся в настоящее время в Советском Союзе и за рубежом работы по применению к исследованию масляных фракций нефти сдектральных и масс-спектрометрических методов анализа. Однако в применении к тяжелым масляным фракциям эти методы делают еще первые шаги. Так, например, по спектрам поглощения в ультрафиолетовой части спектра удается идентифицировать мнргоядерные ароматические углеводороды в высокомолекулярных нефтяных фракциях. [c.8] Усовершенствования, внесенные за последнее время в методику масс-спектрометрического анализа, позволили применить ее и к относительно высококипящим нефтяным фракциям. Однако спектры различных типов соединений, составляющ их масляные фракции, обычно накладываются друг на друга, поэтому масс-спектрометрический анализ этих фракций приходится сочетать с предварительным разделением их па более однородные группы. Чем однороднее исследуемый продукт по типу углеводородов и молекулярному весу, тем более точные данные могут быть получены о структуре и характере составляющих его углеводородов. При масс-спектроскопии, например, газойлевых и масляных фракций различных нефтей, предварительно лишенных ароматической части (адсорбцией на силикагеле или алюмогеле), удается установить количественно содержание парафиновых и нафтеновых углеводородов, характер строения нафтеновых углеводородов, пяти- и шестичленных колец в них, а также структуру парафиновых углеводородов, содержание в них изоцепей и в некоторых случаях даже характер этих цепей. Аналогично определяется строение ароматических, нафтено-ароматических углеводородов и их сернистых производных с указанием не только группового содержания их во фракциях нефти (включая и высококипящие), но и количества отдельных циклических структур. [c.9] Таким образом, рассмотренные методы исследования в сочетании с хроматографическим разделением нефтяных фракций на адсорбентах, а также фракционировкой тяжелых фракций в глубоком вакууме, фракционировкой селективными растворителями, использованием избирательной склонности к комплексооб-разованию различных групп углеводородов с карбамидом и т. д. и т. п., дополняя друг друга, дают известную, пока все еще весьма ориентировочную картину химического состава масляных фракций. [c.9] Надо полагать, что развитие всех этих исследований позволит в ближайшем будущем глубже проникнуть в химическую природу тяжелых нефтяных фракций. [c.9] Вернуться к основной статье