ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Групповой химический состав из "Технология переработки нефти Часть1 Первичная переработка нефти" В состав нефти входят следующие группы соединений углеводороды, гетероатомные соединения, смолы и асфальтены. Углеводороды природных нефтей представлены тремя группами — алканами, цикло-алканами и аренами. Непредельных углеводородов (алкенов) в природных нефтях не обнаруживается, они образуются только в процессе переработки нефти. [c.37] К гетероатомным соединениям относятся серо-, азот-, кислород- и металлсодержащие соединения. [c.37] Смолы и асфальтены не являются характерной группой химических соединений, они представляют собой концентрат высокомолекулярных (Л/выще 1500—2000) соединений, находящихся в нефти в виде коллоидов. [c.37] Низшие члены этого ряда — метан, этан, пропан и бутаны (нормального и изостроения) — газообразные соединения. Они находятся в нефти в растворенном состоянии, кроме того, они являются основной составной частью природного и попутного нефтяного газов. Газы, богатые пропаном, бутаном и более тяжелыми углеводородами, называются жирными. Из них получают газовый бензин, сжиженные газы и индивидуальные углеводороды для органического синтеза. Газы, почти полностью состоящие из метана и этана, используются как бытовое и промышленное топливо, частично как сырье для производства технического углерода, ацетилена и продуктов органического синтеза. Легкие углеводороды широко используются в качестве моторного топлива в наземном и воздушном транспорте (в сжатом и сжиженном виде). [c.37] Парафиновые углеводороды от пентана до гексадекана при нормальных условиях находятся в жидком состоянии. Они входят в состав светлых дистиллятных фракций нефти. По своему строению они делятся на алканы нормального строения и разветвленные алканы (изоалка-ны). Как правило, при одном и том же числе углеродных атомов в молекуле углеводороды с разветвленной цепью отличаются от углеводородов нормального строения более низкими плотностью, температурой застывания и температурой кипения. Парафиновые углеводороды с разветвленной цепью обеспечивают высокое качество бензина, тогда как парафины нормального строения отрицательно влияют на поведение топлива в карбюраторных двигателях, так как они, будучи наименее стойкими к окислению, имеют наименьшую детонационную стойкость. [c.38] В авиационных керосинах присутствие нормальных алканов практически недопустимо вследствие ухудшения низкотемпературных свойств топлива, поскольку углеводороды нормального строения имеют высокие температуры застывания, а в этих топливах недопустимо образование кристаллов при температурах до -60 °С. [c.38] Парафиновые углеводороды С и выше при нормальных условиях представляют собой твердые вешества, температура плавления которых с увеличением молекулярной массы повышается. Твердые углеводороды входят в состав парафинов и церезинов. Парафины характеризуются пластинчатой или ленточной структурой кристаллов, их температура плавления колеблется от 40 до 70 °С, число углеродных атомов в молекуле — от 21 до 32, молекулярная масса— от 300 до 450. Твердые парафины присутствуют преимущественно в масляных фракциях, выкипающих при температуре 350—500 °С, что является одной из причин высокой температуры застывания этих фракций. [c.38] Твердые парафины используют как сырье для получения синтетических жирных кислот, моющих средств, хлорпарафинов и олефинов, как защитные покрытия, для пропитки тароупаковочных изделий, приготовления мастик и консистентных смазок, как изолирующий материал в электронике, а также в парфюмерной промышленности и для приготовления свеч. Церезины широко применяются в промышленности и быту в качестве защитных покрытий, различных мазей и мастик, основы канатных смазок и т. д. [c.39] В нефтях крайне редко и в незначительных количествах встречаются олефины (бакинская, галицийская, пенсильванская, эльзасская). Большое количество олефинов и некоторых других непредельных углеводородов появляется в продуктах деструктивной переработки нефти. Эти углеводороды отличаются высокой реакционной способностью и поэтому легко полимеризуются, осмоляются, что приводит к снижению срока службы и хранения нефтепродуктов. Непредельные углеводороды являются нежелательными компонентами моторных топлив и смазочных масел. Многие непредельные углеводороды — ацетилен, этилен, пропилен, бутилен, бутадиен — применяются в производстве полиэтилена, полипропилена, синтетического спирта и каучука, пластических масс и других продуктов. [c.39] Нафтеновые углеводороды легких фракций нефтей в основном состоят из гомологов циклопентана и циклогексана. В нефтях обнаружены нафтеновые углеводороды с одним, двумя, тремя и четырьмя циклами. Суммарно моноциклические нафтены содержатся во фракциях до 300 °С примерно 20—30 % (мае.) в парафинистых нефтях и до 85— 90 % (мае.) в нефтях нафтенового типа. Полициклические нафтены содержатся в основном во фракциях нефти выше 300 °С, а во фракциях 400—500 °С количество всех изомеров достигает 70—80 % (мае.). Изомеры полициклических нафтенов обычно имеют длинные боковые цепи, и чем длиннее такая алкильная цепь (нормального и разветвленного строения), тем в большей степени такие углеводороды приобретают гибридные свойства (сочетают свойства нафтеновых и парафиновых углеводородов). [c.39] В нефтехимии нафтены служат источником сырья для получения бензола и толуола (реакцией Зелинского), получения капролактама (через стадию окисления циклогексана), получения лекарств (из производных адаматана) и полимеров. [c.40] В состав нефтей входят ароматические углеводороды преимущественно с числом циклов от одного до четырех. Распределение их по фракциям различно. Как правило, в тяжелых нефтях содержание их резко возрастает с повышением температуры кипения фракций. В нефтях средней плотности и богатых нафтеновыми углеводородами ароматические углеводороды распределяются по всем фракциям почти равномерно. В легких нефтях, богатых бензиновыми фракциями, содержание ароматических углеводородов резко снижается с повышением температуры кипения фракций. Ароматические углеводороды бензиновых фракций (н.к. — 200 °С) состоят из гомологов бензола. Керосиновые фракции (200—300 °С) наряду с гомологами бензола содержат производные нафталина, но в меньших количествах. Ароматические углеводороды тяжелых газойлевых фракций (400—500 °С) состоят преимущественно из гомологов нафталина и антрацена. В деасфальтизиро-ванном остатке перегонки ромашкинской нефти обнаружены твердые ароматические углеводороды с температурой плавления 32 °С. [c.40] По сравнению с другими группами углеводородов ароматические обладают наибольшей плотностью. По вязкости они занимают промежуточное положение между парафиновыми и нафтеновыми. [c.40] Ароматические углеводороды с боковыми цепями повышают детонационную стойкость бензинов, но снижают качество бензинов реактивных и дизельных топлив, так как ухудшают характеристики их сгорания и экологическую ситуацию. Согласно требованиям ГОСТ содержание ароматических углеводородов в реактивном топливе не должно превышать 20—22 % (мае.). Допустимое их количество обусловлено необходимостью иметь авиакеросины с повышенной плотностью. [c.40] Ароматические углеводороды по сравнению с другими группами углеводородов обладают высокой растворяющей способностью по отношению к органическим вешествам, но содержание их во многих растворителях нефтяного происхождения ограничивают из-за высокой токсичности (предельно допустимая концентрация паров бензола в воздухе составляет 5 мг/м , толуола и ксилолов — 50 мг/м ). [c.41] В настоящее время ароматические углеводороды применяются как компоненты нефтепродуктов, растворители, в качестве сырья для нефтехимического синтеза, а также в производстве взрывчатых веществ. [c.41] Вернуться к основной статье