Циклоалканы (нафтеновые углеводороды)

Углеводороды являются важнейшей составной частью любой нефти. И хотя содержание их в различных нефтях далеко не одинаково от 30—40 до 100% (в газовых конденсатах), все же в среднем до 70 мас.% всех нефтей составляют углеводороды. История развития такой научной дисциплины, как химия нефти,— это фактически история развития химии углеводородов. Начало исследований по химии нефти было положено известным немецким химиком К. Шор-леммером, обнаружившим в нефтях Пенсильвании (США) и-бутан, к-пентан и к-гексан. Успех работы во многом был связан с тем, что ранее Шорлеммер выполнял работы по синтезу нормальных алканов в лаборатории своего учителя А. Вюрца. Спустя 20—25 лет русский химик В. В. Марковников, исследуя отечественные (бакинские) нефти, пришел к выводу о том, что основными углеводородами в этих нефтях являются уже не алифатические, а циклические — насыщенные углеводороды ряда циклоиентана и циклогексана, названные им нафтенами. И здесь Марковникову помогли его более ранние работы по синтезу и исследованию свойств циклоалканов, выполненные в лаборатории А. М. Бутлерова. Таким образом, еще в конце прошлого столетия были заложены методологические осно вы химии нефти, т. е. синтез модельных углеводородов с последующим нахождением их в нефтях. Тогда же были сформулированы и первые представления о химической классификации нефтей, предполагающей деление нефтей на два основных класса парафиновый и нафтеновый. [c.7]

Нафтеновые углеводороды при каталитическом риформинге также подвергаются изомеризации, дегидрированию до ароматических углеводородов и гидрокрекингу. Шестичленные нафтены изомеризуются в пятичленные. Однако в основном наблюдается дегидрирование нафтенов с образованием бензола и его гомологов. Бициклические шестичленные циклоалканы также легко дегидрируются с образованием производных нафталина. Гидрокрекинг шестичленных циклоалканов происходит в незначительной степени. Скорость дегидрирования шестичленных циклоалканов значительно выше скорости изомеризации в пятичленные и гидрокрекинга. Поэтому они практически на 100% превращаются в ароматические углеводороды. Пятичленные замещенные циклоалканы в условиях риформинга вступают в реакции изомеризации по изменению положения заместителей в кольце, дегидроизомеризации с образованием бензола и его гомологов и гидрокрекинга с раскрытием кольца и образованием н-гексана. Скорость реакции дегидроизомеризации метилциклопентанов выше, чем изомеризации и гидрокрекинга. Поэтому выход бензола при риформинге метилциклопентана достигает 60+70%. [c.70]

Эти каталитические превращения позволяют дегидрировать нафтеновые углеводороды в ароматические. Одновременно происходит дегидрирование алканов в соответствующие алкены, эти последние циклизуются тут же в циклоалканы, и с еще большей скоростью происходит дегидрирование циклоалканов в арены. Так, в процессе ароматизации типичное превращение следующее [c.91]

Циклоалканы, циклопарафины или нафтеновые углеводороды — предельные карбоциклические углеводороды. Молекулы циклоалканов содержат замкнутые циклы из углеродных атомов, которые соединены одинарными связями. Ниже приведены примеры циклоалканов и пх условно принятые упрощенные формулы [c.312]

Циклизация и ароматизация. Вторичной, реакцией олефинов,, протекающей на более поздних стадиях процесса, явлйется их частичное дегидрирование. В результате образуются диены или происходит расщепление олефинов на диены и алканы. Вторичные реакции между олефинами и диенами могут привести к образованию циклоалканов. Ароматические углеводороды получаются в результате дегидроциклизации циклоолефиновых или нафтеновых углеводородов, образовавшихся на начальных стадиях процесса. [c.51]

Известно, что при термических процессах происходит деалкилирование, циклоконденсация, дегидрирование, рекомбинация, которым подвергаются все компоненты нефтяных фракций. При этом вначале происходит процесс асфальтенообразова-ния, затем, при достижении определенной концентрации асфальтенов, начинаются процессы коксообразования. В процессе термообработки замещенные и конденсированные арены и асфальтены подвергаются высокотемпературному окислению с образованием кислородсодержащих функциональных групп, вносящих существенный вклад в энергию адсорбции. Нефтяная композиция НР-3 содержит максимальное количество алканов и циклоалканов, которые подвергаются высокотемпературным превращениям в большей степени по сравнению со всеми остальными. Адсорбент, сформированный на основе этой композиции, имеет большее отношение С Н, поскольку содержание аренов во вторичных асфаль-тенах выше, чем в нативных. Таким образом, используя тот или иной состав нефтяного связующего, можно целенаправленно регулировать свойства адсорбентов не только за счет изменения пористой структуры, но и за счет изменения энергетических характеристик. Общий сопоставительный анализ параметров пористой структуры и адсорбционных свойств позволяет сделать вывод о том, что нефтяное связующее может иметь значительные колебания группового состава парафиновых и нафтеновых углеводородов — 20-30, аренов — [c.615]

На долю молекул с одним-двумя кольцами приходится до 60% всех нафтенов, о токсичности нафтенов сведений почти не имеется. Биодеградация полярных циклоалканов идет гораздо легче, окисление происходит главным образом по месту присоединения боковой цепи или по месту соединения циклов. Основные продукты окисления нафтеновых углеводородов - это кислоты. В ходе процесса уплотнения кислых продуктов могут образовываться продукты окислительной конденсации (вторичные смолы и незначительное количество асфальтенов). [c.17]

Нефти тиаа по групповому составу относятся к нефтям нафтенового или нафтено-ароматического основания. Они, как правило, содержат мало легких фракций. Характерной чертой нефтей этого тина является полное отсутствие нормальных и изопреноидных алканов и малое количество других разветвленных алканов (4— 10%). Среди циклоалканов наблюдается преобладание бицикличе-ских над моноциклическими углеводородами. Нефти типа Б чаще распространены в кайнозойских отложениях многих нефтегазоносных бассейнов Советского Союза на глубинах 500—1000 м. Наиболее характерными нефтями являются нефти Южного Каспия и Севера Западной Сибири (месторождения Грязевая Сопка, Сураханы, Балаханы, Русское и др.). По классификации Карцева [12], они относятся к кайнотипным нефтям. [c.25]

Как уже было сказано выше, нефть в основном со-стоит из углеводородов трех классов алканов (метановых), циклоалканов (нафтеновых) и ароматических. [c.91]

Нафтеновые нефти характеризуются высоким содержанием циклоалканов во всех фракциях и малым содержанием алканов количество смол и асфальтенов в составе нафтеновых нефтей невелико. Обычно содержание нафтеновых углеводородов в нефти колеблется от 30 до 50 % масс, однако в малопарафиновых нефтях их содержание возрастает и может достигать 80 % масс. Нафтеновые углеводороды характеризуются промежуточными значениями плотности между плотностями парафиновых и ароматических углеводородов с тем же числом атомов углерода в молекуле. [c.27]

Молекулярное строение кристаллизующихся углеводородов обуславливает различную способность их к плотной упаковке при кристаллизации и образованию твердых растворов различной структуры. Исследования структуры кристаллов, образующихся при кристаллизации углеводородов разных гомологических рядов, показали /27/, что при кристаллизации из растворов нефтяных фракций все они образуют кристаллы орторомбиче-ской формы со ступенчатой слоистостью кристаллов, т.е. каждый новый слой кристаллизуется на предыдущем, образуя пирамиду из параллельных ромбических плоскостей. Наибольшие размеры и число ромбических плоскостей имеют кристаллы нормальных алканов. Наличие нафтеновых и особенно ароматических структур в составе молекул кристаллизующегося вещества приводит к уменьшению размеров и слоистости образующихся кристаллов. При совместной кристаллизации углеводородов различных гомологических рядов повторяются эти же закономерности образуются смешанные кристаллы переменного состава орторомбической структуры, при этом чем больше циклических углеводородов, тем меньше размеры кристаллов и число наслоений. Способность циклических углеводородов (циклоалканов и аренов) образовать смешанные кристаллы с алканами обусловливается наличием в их молекулах длинных алкильных цепей в основном нормального строения. При отсутствии таких цепей циклические углеводороды кристаллизуются при значительно более низких температурах. [c.27]

Нафтеновые углеводороды дизельной фракции нефти представлены как алкилциклопентанами и алкилцик-логексанами, так и полициклическими циклоалканами. [c.682]

Нефти типа Б по своему химическому составу совершенно иные. В легкокипящих углеводородах преобладают ди- и тризамещенные структуры. Высока также концентрация геминально-замещенных углеводородов, как алканов, так и циклоалканов. Хроматограммы высококипящих фракций представлены сплошным горбом , состоящим из большого числа неразделяемых нафтеновых углеводородов. На фоне этого горба иногда (в некоторых нефтях) выделяются только пики, принадлежащие отдельным изопреноидным алифатическим углеводородам. Вместе с тем, столь характерная для нефтей типа А гомологичность (регулярность) в распределении изомеров здесь полностью отсутствует. [c.236]

При крекинге парафиновых углеводородов не наблюдается никаких изомеров исходного углеводорода, однако имеет место изомеризация карбо-ний-иона исходного алкана, и это приводит к образованию изомерных продуктов с несколько меньшим числом атомов углерода, чем в исходном углеводороде. В ходе первой реакции, когда происходит образование карбоний-иона, образуется небольшое количество водорода однако образуется он, вероятно, главным образом благодаря дегидрированию нафтеновых углеводородов (циклоалканов), которые в свою очередь образуются в результате реакций циклизации и конденсации. Разнообразные реакции конденсации в конце концов приводят к образованию углистых отложений, которые всегда обнаруживаются на поверхности катализатора после реакций кре- [c.373]

Распределение циклоалканов по типам структур определяется составом нефтей и температурными пределами перегонки фракции. Так, моноциклические циклоалканы исчезают во фракциях 300—350 °С, бициклические содержатся во фракциях от 160 до 500 °С, причем количество их заметно убывает после 400 °С. Трициклические находятся во фракциях выше 350—400 °С. Это распределение подвержено некоторым колебаниям, зависящим от типа нефтей. Нафтеновые углеводороды составляют значительную часть высококипящих фракций любой нефти. [c.177]

Циклоалканы (нафтеновые углеводороды) содержатся во всех бензинах. В бензинах из нефтей метанового типа (парафинистых) содержится до 20-30% циклоалканов, в бензинах из нафтеновых нефтей - 50-70%, причем в первых преобладают гомологи пятичленных, а во вторых - шестичленных нафтеновых углеводородов. Что касается распределения гомологов, то в бензинах всех типов больше всего монометил-замещенных, а затем дизамещенных циклопентана и циклогексана. [c.5]

По суммарному содержанию циклоалканы во многих нефтях преобладают над другими классами УВ их содержание колеблется от 25 до 75 % (масс.). Они присутствуют во всех нефтяных фракциях. Обычно их содержание растет по мере утяжеления фракций. Общее содержание нафтеновых углеводородов в нефти растёт по мере увеличения ее молекулярной массы. Исключение составляют лишь масляные фракции, в которых содержание циклоалканов падает за счет увеличения количества ароматических углеводородов. [c.24]

Нефтяные воски представляют собой концентрат изо- и циклоалканов, твердых при комнатной температуре. В сырье Для производства восков обычно содержится менее 50 вес.% -алканов. При больших количествах н-алканов их удаляют. Обычно в восках содержится всего 10—50 вес.% -алканов, и от 40 до 90 вес.% углеводородов изостроения, нафтеновых и ароматических. [c.46]

В зависимости от исходного сырья и условий пиролиза можно получать либо полностью ароматизированные дистилляты, либо тяжелые смолы с небольшим содержанием парафиновых и циклоалкановых углеводородов. В последнем случае возможно применение технологических приемов, предложенных в работах [143, 144] для переработки экстрактов из газойлей каталитического крекинга. Экстракты, содержащие 18—20% нафтеновых и парафиновых углеводородов, получены при экстракции из исходных газойлей водным раствором пиридина или фенола. Высокотемпературная гидрогенизация в присутствии водяного пара при 4 МПа и 650 °С на алюмокобальтмолибденовом катализаторе приводила к разрушению циклоалканов и парафинов, а также к деструктив- [c.191]

Нефти тнаа соответствуют нефтям парафино-нафтенового и особенно нафтенового оснований. Среди насыщенных углеводородов преобладают циклоалканы, содержание которых изменяется от 60 до 75%. Среди циклоалканов, как правило, преобладают moho-, би- и трициклические углеводороды. Алкановые же углеводороды, содержание которых колеблется в пределах 5—30%, представлены главным образом только разветвленными структурами. Небольшое количество нормальных алканов найдено только с помощью молекулярных сит или путем термической диффузии. На хроматограммах нефтей пики нормальных алканов не проявляются, так как их суммарная концентрация не превышает десятых долей процента. Концентрация изопреноидов 0,5—6% на фракцию 200—430° С. [c.25]

Нефти нафтеновой природы содержат алканы в основном изостроения— до 75% и более. В частности, в бензине жирновской иефти среди разветвленных углеводородов явно преобладают такие, в которых имеется два заместЕггеля. В л<ирновской иефти не оказалось простейших циклоалканов (циклопентана и циклогексана). [c.100]

Нефти являются природными углеводородными системами, обычно на 80-90% состоящими из различных углеводородов. В товарных и пластовых нефтях преобладают парафиновые углеводороды (обычно 30-35, иногда до 40-50% по объему) и нафтеновые (25-75%), ароматические (10-20, иногда до 35%), остальные углеводороды смешанного, или гибридного, строения. Таким образом, основным компонентом нефти являются углеводородные смеси — алканов (парафинов), циклоалканов, аренов. Имеются сведения [c.41]

Нефти Б соответствуют нефтям мегано-нафтенового и нафтенового оснований н встречаются чаще, чем нефти типа A . Распределение изопреноидных углеводородов в значительной части нефтей Б подобно нх распределению в нефтях типа Л и А , хотя нередко встречаются нефти с более низким содержаь нем пристана и фитана. Для нефтей Б характерно полное отсутствие на хроматограммах пиков реликтовых алкаиов. Нефти эти отличаются максимальным содержанием циклоалканов и являются нефтями нафтенового или иафтеио-ароматического основания. [c.109]

Нефти типа Б по групповому составу относятся к нефтям нафтенового или нафтено-ароматического основания. Они содержат мало легких фракций. Характерная черта нефтей этого типа — полное отсутствие нормальных и изопреноидных алканов и малое содержание других разветвленных алканов (4— 10%)- Среди циклоалканов наблюдается преобладание бицик-лических углеводородов над моноциклическими. Нефти типа Б чаще распространены в кайнозойских отложениях многих нефтегазоносных бассейнов на глубинах 500—1000 м (нефти Южного Каспия и севера Западной Сибири—Грязевая Сопка, Сураханы, Балаханы, Русское и др.). [c.35]

Дегидрогенизация нафтенов (циклоалканов) в олефиновые углеводороды Циклизация олефиновых углеводородов в нафтеновые , / Дегидроциклизация парафиновых углеводородов в нафтеновые Деалкилирование алкилароматических углеводородов Некоторые реакции копденсации ароматических углеводородов, как, например, 2 молекулы бензола — дифенил -1- Нз [c.399]

По преобладающему 1. Метановая (алканы) содержанию углеводо- 2. Нафтеновая (циклоалканы) родов 3. Ароматическая (бензол и его гомологи) 4. Смешанная (смесь алканов, циклоалканов и ароматических углеводородов) [c.519]

Таким образом, порядок расположения названий различных классов углеводородов в наименовании нефти определяется ролью этих классов чем она больше, тем правее, т. е. ближе к слову нефть должна находиться соответствующая часть прилагательного. Например, при углеводородном составе нефти алканов 45 %, циклоалканов 35 %, аренов 20 %, ее название будет арено-цикланово-алкановая (ароматико-нафтеново-метановая) нефть. [c.14]

Результаты исследования продуктов гидродесульфурирования показали, что соотношение в них парафиновых и нафтеновых (moho-, би-, трициклических) углеводородов согласуется с данными масс-спектрометрии (табл. 30). Исследования методом гидродесульфурирования позволили получить некоторые дополнительные сведения о структуре сульфидов. Значительное содержание алканов нормального строения при относительно малом содержании ациклических сульфидов указывает на преимущественное содержание среди тиациклоалканов а- и а, а -замещенных тиамоно-циклоалканов с радикалами нормального строения [c.69]

Нефти типа Б по групповому составу относятся к нефтям нафтенового или нафтено-ароматического основания. Они содержат мало легких фракций. Характерная черта нефтей этого типа — полное отсутствие нормальных и изоиреноидных алканов и малое содержание других разветвленных алканов (4— 10%). Среди циклоалканов наблюдается преобладание бицик-лических углеводородов над моноциклическими. Нефти типа Б чаще распространены в кайнозойских отложениях многих нефте- [c.31]

Постоянные этой формулы зависят от температуры. Сравнение значений поверхностного натяжения, вычисленных из этого эмпирического соотношения, с экспериментально измеренными величинами показывает, что для насыщенных углеводородов и для нефтяных фракций с преимущественным содержанием насыщенных углеводородов расхождение в большинстве случаев не превышает 0,2 дин см и не зависит от молекулярного веса и степени разветвления молекул углеводородов. Эта эмпирическая формула справедлива также для нефтяных фракций с преимущественным содержанием насыщенных углеводородов независимо от содержания нафтеновых колец. Для низкомолекулярных циклоалканов присутствие одного кольца вызывает отклонение поверхностного натяжения приблизительно на 0,5 дин1см. Большие отклонения вычисленных значений Ого от экспериментально измеренных наблюдаются для нормальных а-олефинов и ароматических углеводородов. В виде примера на рисунке представлен график, иллюстрирующий линейную зависимость от для насыщенных углеводородов. [c.114]