Структурно-групповой анализ парафиновых углеводородов

Структурно-групповой анализ парафиновых углеводородов [c.46]

То, что понимается под термином масла в структурно-групповом анализе, представляет собою, главным образом, высокомолекулярное углеводороды смешанного (или гибридного ) строения, содержание которых составляет от 20 до 50% на сырую нефть [215, 216]. В состав их входят парафиновые, -циклопарафиновые и ароматические структуры в разнообразных комбинациях. Так, например, Л. Г. Жердева с сотр. опре- [c.11]

Поэтому в последние годы стали усиленно разрабатываться методы так называемого кольцевого или структурно-группового анализа, который дает некоторое представление о содержании отдельных структурных частей высокомолекулярных молекул углеводородов и, в частности, ароматических и нафтеновых колец и парафиновых цепей. [c.524]

Одним из существенных понятий, лежащих в основе структурно-группового анализа, является концепция о том, что молекула минерального масла является сложной по своему строению и, следовательно, сложной и по своим свойствам. Молекулы тяжелых углеводородов могут содержать (и очень часто содержат) как ароматические, так и нафтеновые кольца, а также и парафиновые боковые цепи, что находит отражение в их физических и химических свойствах. Например, вязкость и индекс вязкости таких углеводородов в значительной степени будут определяться относительным количеством каждого структурного элемента, и это положение остается справедливым для поведения таких углеводородов в процессах физического разделения, нанример при экстракции при помощи растворителей и адсорбционной хроматографии. [c.390]

Выделенные в результате дистилляции фракции подвергают дальнейшему разделению на компоненты, после чего разл. методами устанавливают их содержание и определяют св-ва. В соответствии со способами выражения состава Н. и ее фракций различают групповой, структурно-групповой, индивидуальный и элементный анализ. При групповом анализе определяют отдельно содержание парафиновых, нафтеновых, ароматич. и смешанных углеводородов (табл. 4-6). При структурно-групповом анализе углеводородный состав нефтяных фракций выражают в виде среднего относит, содержания в них ароматич., нафтеновых и др. циклич. структур, а также парафиновых цепей и иных структурных элементов кроме того, рассчитывают относит, кол-во углерода в парафинах, нафтенах и аренах. Индивидуальный углеводородный состав полностью определяется только для газовых и бензиновых фракций. При элементном анализе [c.233]

Дальнейшее исследование нормальных парафиновых углеводородов, или, вернее, углеводородов, образовавших комплекс с мочевиной, показало, что некоторые фракции содержат также и ароматические углеводороды. Согласно структурно-групповому анализу но п-<1-М во фракциях, образовавших комплекс с мочевиной, доля углерода, приходящаяся на парафиновые структуры, колеблется от 60 до 100. [c.70]

В последнее время предпочтение оказывается второму способу выражения данных структурно-группового анализа. При таком подходе к вопросу о химическом составе масляных фракций разнообразная смесь углеводородов данной фракции представляется как бы в виде одной усредненной молекулы, свойства которой определяются соотношением нафтеновых и бензольных циклов и парафиновых цепей. [c.162]

Более важной, а вместе с тем и более доступной характеристикой масляных фракций является так называемый кольцевой , типовой или структурно-групповой анализ. Под этими терминами понимают определение среднего числа нафтеновых и ароматических колец в высокомолекулярных углеводородах, составляющих масляные фракции, или же среднего распределения углерода по кольцевым структурам и парафиновым цепям. Такую характеристику масляных фракций можно получить по данным прямого определения содержания углерода и водорода до и после количественного гидрирования, сделав определенные предположения о типе присутствующих кольцевых структур (конденсированы кольца или нет, какова величина нафтеновых колец). Однако этот прямой путь весьма трудоемок и неудобен для массовых определений. Элементарный анализ и гидрирование в кольцевом анализе обычно заменяются определением 3—4 физических свойств (показателя преломления, плотности, молекулярного веса, анилиновой точки и т. п.) и использованием эмпирических соотношений между составом и свойствами углеводородов. [c.53]

Средняя молекула нафтеновых и парафиновых углеводородов, как было определено, содержит 0,74 нафтенового кольца. Хотя в последнее время [10] и был предложен метод для структурно-группового анализа концентратов ароматических углеводородов, для анализа выделенных нами фракций ароматических углеводородов применить его не представлялось возможным, так как они содержали 1,20 и 5,40% серы или около 10 и 40% сернистых соединений. [c.128]

Как выше отмечалось, полный структурно-групповой анализ нефтяных фракций, кипящих выше 200°, затрудняется тем, что в этих фракциях появляются новые классы углеводородов, для которых спектральные групповые признаки еще не изучены, а употребление известных характеристических частот вызывает некоторую неуверенность, так как не исключена возможность изменения вида и положения этих частот при усложнении структуры молекул и появлении в них новых типов углеводородных групп, например, частот нафтенового кольца в нафте-но-ароматических соединениях, парафиновой цепочки — (СНг) та>4 — как заместителя и как мостика между двумя ароматическими ядрами и т. д. Поэтому в керосиновых фракциях анализ ведется на определение структурных типов непредельных моноолефинов и нафтено-парафинов. Ароматическая часть включает в себя, помимо изученных алкилбензолов, много новых структурных типов, как нафтено-ароматические углеводороды, полиядерная ароматика и другие, и потому в этой спектральной области пока не анализируется. [c.437]

Известны многочисленные методы структурно-группового анализа нефтепродуктов, но ввиду сложности состава исследуемых объектов все имеют ограниченное применение. Наиболее общим является классический метод, основанный на определении элементного состава и молекулярного веса образца до и после исчерпывающей гидрогенизации [7]. Прирост содержания водорода после гидрогенизации рассматривается как результат гидрирования ароматических колец. Разность между содержанием водорода в парафиновом углеводороде и гидрированном образце равного молекулярного веса относится к замыканию цепей в нафтеновые кольца. Далее с учетом шестичленной шта-конденсации колец из результатов гидрирования и молекулярного веса вычисляется число нафтеновых и ароматических колец. Этот метод трудоемкий и поэтому широкого применения не нашел. Но на его базе разработаны более простые корреляционные методы, связанные с измерением физических констант исследуемого образца. [c.16]

Первоначальный вариант структурно-группового анализа, так называемый прямой метод , заключался в следующем. Масляную фракцию, выкипающую в интервале 30—40°, подвергали гидрированию и измеряли количеству водорода, пошедшего на гидрирование затем определяли средний молекулярный вес гидрированной фракции. После этого на основании элементарного анализа можно было вычислить среднюю молекулярную формулу в виде С Н2 х- Если бы гидрированная фракция состояла только из парафиновых углеводородов, то ее общая формула отвечала бы виду С Н2 ,2. [c.4]

После введения структурно-группового анализа стали лучше представлять себе, что все минеральные масла, даже после их исчерпывающей очистки, содержат кольчатые структуры. Таким образом, например, вазелиновое масло далеко не является смесью парафиновых углеводородов. В результате обработки концентрированной кислотой и олеумом вазелиновое масло полностью освобождается от ароматических соединений, но оно все еще содержит заметное количество нафтеновых колец, и парафиновая часть представляет собой в значительной степени боковые цепи. [c.390]

Более важную, а вместе с тем и более доступную характеристику масляных фракций дает так называемый кольцевой , типовой или структурно-групповой анализ. Под этими терминами понимают определение среднего числа нафтеновых и ароматических колец в высокомолекулярных углеводородах, составляющих масляные фракции, или же среднего распределения углерода по кольцевым структурам и парафиновым цепям. Такую характеристику масляных фракций можно получить по данным прямого определения содержания углерода и водорода до и после количественного гидрирования, сделав определенные предположения [c.56]

Идея структурно-группового, или кольцевого анализа состоит в том, что разнообразная смесь гибридных углеводородов исследуемой фракции представляется как бы в виде одной усредненной молекулы, свойства которой определяются соотношением нафтеновых и бензольных циклов и парафиновых цепей. Иначе говоря, а основании структурно-группового анализа можно судить лишь об относительном содержании отдельных структурных элементов (ароматических, нафтеновых колец, парафиновых цепей), но не [c.142]

Таблица 8-4. Сравнение результатов (об..%) структурно-группового анализа парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов газохроматографическим и стандартным масс-спектрометри-ческим методами

Чем легче по фракционному составу дистилляты нефти, тем С большей точностью можно определить их химический состав. Так, для бензиновых фракций методом газожидкостной хроматографии определяют индивидуальный углеводородный состав. Подобное исследование углеводородов керосиновых фракций сопряжено с рядом трудностей, сопровождается предварительным разделением на узкие фракции и требует применения методов спектрального анализа. Для керосино-газойлевых и масляeii.ix фракций обычно определяют только групповой химичес.лш состав, т. е. содержание однотипных углеводородов парафнио-1 аф-тенов].1Х (в том числе иногда нормальных парафиновых), ароматических (моно- и полициклических). Дополнительное использование методов структурно-группового анализа позволяе установить относительное содержание углерода в кольцах п боковых цепях. [c.74]

Разработаны и используются химические методы. Они позволяют установить групповой состав легких фракций нефти, различные непредельные углеводороды, проводить структурно-групповой анализ масел. С помощью последнего определяют ароматические и нефтеновые кольца, парафиновые цепи. Одним из видов этого анализа является метод п-<1-М, который проводится путем точного определения показателя преломления и, плотности д, и ( молекулярного веса М. [c.232]

В работе использовались масла МП-1 и МП-100. Масло МП-1 применяется в настоящее время в качестве растворителя связующего офсетных печатных красок и красок для высокой печати. Оно представляет собой экстракт циклических углеводородов, содержащих в основном одно ароматическое кольцо в среднестатистической молекуле. По данным структурно-группового анализа, выполненного по методу С-Ь, примерно половина (56,3%) углерода среднестатистической молекулы масла находится в боковых цепях ароматических колец. Циклическая часть молекул содержит 0,5 нафтенового кольца. Таким образом, условно, масло представляет собой длинноцепочные алкилнроизводные тетралина. Масло МП-100 характеризуется высоким содержанием нафтеновых колец в средней углеводородной молекуле, оно содержит углерода в парафиновых структурах вдвое меньше, чем масло МП-1. По содержанию углерода в ароматических структурах образцы масел не отличались друг от друга, что позволяет выявить роль нафтеновых колец в формировании структур ВМС нефти в растворах и их влияние на реологические и печатно-технологические свойства красок. Физико-химическая характеристика образцов масел представлена в табл. 9.2. [c.253]

Различают три типа структурно-группового анализа I) анализ парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов — PNA 2) анализ парафиновых, нафтеновых, олефиновых и ароматических углеводородов — PONA и 3) анализ парафиновых, изопарафиновых, олефиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов — PIONA. [c.108]

Кроме того, эти фракции могут изучаться более углубленно и подвергаться дальнейшему разделению на компоненты с применением препаративной хроматографии, экстракции и т. д. При групповом анализе определяют отдельно содержание парафиновых, нафтеновых, ароматических и смешанных углеводородов. При структурно-групповом анализе углеводородный состав нефтяных фракций выражают в виде среднего относительного содержания в них ароматических, нафтеновых и др. циклических структур, а также парафиновых цепей и иных структурных элементов. С применением физических методов хромато-масс-спектроскопии, масс-спектроскопии, ЯМР-, ИК-спектроскопии и т. д. рассчитывают качественный и количественный состав узких нефтяных фракций. В настоящее время определение полного углеводородного состава возможно только для легких и средних фракций. [c.47]

Оо ВНИИ НП инфракрасная спектрометрия применяегся главным образом в области структурно-группового анализа. Разработаны следующие методы количественной оценки отдельных структурных групп углеводородов в нефтепродуктах определение а-оле-финов п олефинов с двумя радикалами двойной связи определение группы СНд и общего содержания параф гповых групп СНз содержание длинных цепей групп СП (число групп СНз 4) в парафиновых углеводородах и в цепях нафтеновых углеводородов. [c.13]

Метод структурно-группового анализа парафино-нафтеновых углеводородов с помощью ИК-спектроскопии позволяет определить -общее содержание метильных групп по интегральному поглощению в области 1410—1330 см , метиленовых групп в циклогексановых и циклопентановых структурах по оптической плотности при 2962 и 2924 см (после учета поглощения парафиновых СНд- и СН2" групп), а также в парафиновых цепях по интегральному поглощению в области 800—700 см [80, 81]. Цричем, найденная в работах [81, 82] зависимость сдвига характеристических полос в области 720—780 см" от числа метиленовых групп в парафиновой цепи дает возможность,определить, но меньшей мере, содержание следующих структурных элементов групп Hg, (СНз)2, (СН2)з и (СНг) , где ге 4. [c.47]

Данпыэ элементарного и структурно-группового анализа и физико-химические свойства показывают, что фракции углеводородов, образующие комплекс с карбамидом, представлены преимущественно углеводородами парафинового ряда неразветвленного строегшя. [c.231]

На модельных смесях, содержащих углеводороды различных классов, была разработана методика структурно-группового анализа по данным спектров ЯМР Н, Методика использована для анализа узких фракций смолы пиролиза изношенных покрышек, кипящих до 200°С, в которых определено содержание ароматических, олефиновых, нафтеновых и парафиновых углеводородов. Спектры ЯМР Н позволяют довольно полно охарактеризовать ароматические углеводороды, а также дают представление о строеннп олефиновых и некоторых гетероатомных соединений, [c.92]

Метод структурно-группового анализа нафтено-парафиновых масел к настоящему времени разработан достаточно йодробно. Проверка показала, что характеристические частоты структурных групп нафтено-парафиновых углеводородов, соот-в етствующих масляным фракциям, аналогичны характеристическим частотам, наблюдаемым для углеводородов этого класса в низших фракциях нефти. Поэтому структурно-групповой анализ масляных фракций ведется в основном по тем же полосам поглощения, что и для низкокипящих фракций. [c.438]

Таким образом, метод структурно-группового анализа позволяет определить в средней молекуле углеводородной смеси содержание углерода в парафиновых, нафтеновых и ароматических структурах и среднее число нафтеновых и ароматических колец. Поскольку результат анализа суммирует строение множества (миллиардов) углеводородных молекул, он является средним ста1истическим, и обычно числа колец выражаются дробными числами. Так, общее число колец в молекулах сырья для сажи колеблется от 1,5 до 2,5. Лишь при грубом приближении их можно рассматривать как смеси moho-, би- и трициклических углеводородов. Поэтому оперирование результатами структурно группового анализа требует определенного навыка в абстракции. [c.16]

В связи с этим мысль исследователей развивалась в направлении изыскания путей определения не типов молекул, а относительного количества различных типов структур, из которых построены молекулы, составляющие данную фракцию. Это направление получило название структурно-группового анализа. При разработке методов такого анализа обычно хштаются установить зависимости между физико-химическими величинами, определяемыми экспериментально, и наличием и относительным количеством различных структурных группировок—ароматических ядер, нафтеновых колец, парафиновых углеводородов или боковых цепей—или распределением углерода между ними. Начиная с 30-х годов Ватерманом и его сотрудниками был разработан ряд методов структурно-группового анализа, один из которых [c.3]

Так называемый кольцевой анализ в том виде, как его разработали Флугтер, Ватерман и Ван-Вестен, в предварительном виде был опубликован в 1932 г. [3]. В то время лучший способ выразить результаты анализа еще не был ясен. В первоначальном методе Флугтера количество ароматических колец определялось графически на основании разности анилиновых точек масляной фракции до и после гидрирования ароматических компонентов. Чем больше повышалась анилиновая точка после гидрирования, тем больше ароматических углеводородов содержалось в исходном масле. Количество нафтеновых колец выводили графически на основании удельной рефракции и молекулярного веса предельно гидрированного образца. Процентное содержание парафиновых боковых цепей , включая свободные парафиновые углеводороды, получали по разности. Благодаря радикальным улучшениям, которые теперь введены в структурно-групповой анализ, первоначальный метод Флугтера в настоящее время имеет только историческое значение. [c.295]

В начальный период развития структурно-группового анализа казалось несколько удивительным, что смазочные масла из пенсильванской нефти, которые ранее считались по своей природе изопарафиновыми, содержали значительное количество колец, и притом как ароматических, так и нафтеновых. Большая часть алифатического углерода этого масла из нефти парафинового основания содержится в виде парафиновых боковых цепей, и, следовательно, пенсильванские смазочные масла состоят преимущественно из циклических углеводородов. В хорошо деиарафи-нированных пенсильванских смазочных маслах свободные али- [c.390]

В табл. 100 приведен пример экстракции масляной фракции нефти Венесуэлы, пригодной для производства смазочных масел, имеющих средний индекс вязкости. Это сырье, которое по своей природе не содержит твердого парафина, подвергалось пятикратной экстракции фурфуролом при 70° в аппаратуре периодического действия. Кроме того, применялась обработка силикагелем, в результате которой был получен рафннат 6. Выходы и свойства последовательных рафинатов приведены в табл. 100. В результате последовательного экстрагирования удалось повысить индекс вязкости от —17 до +57, а средний молекулярный вес от 389 до 438. Что касается структурно-группового анализа, то наиболее удивительный факт состоит в том, что среднее число колец в молекуле изменяется при этом очень мало (от 2,80 до 2,74). Это указывает на то, что углеводороды, удаленные в результате экстракции, содержат то же среднее число колец в молекуле, что и исходное сырье и рафннат. Таким образом, различие между рафинатом и экстрактом заключается главным образом в относительных количествах ароматических и нафтеновых колец а не в количестве углерода в парафиновых структурах. Так как при экстракции удаляются преимущественно ароматические кольца, то доля углерода, содержащаяся в нафтеновых структурах, повышается от 24% в исходном сырье до 36% в пятом рафинате. Хотя общее число колец в молекуле является постоянным, общая доля углерода, входящего в состав кольцевых структур, в последовательно полученных рафинатах несколько уменьшается, поскольку средний молекулярный вес постепенно повышается. [c.416]

Структурно-групповой анализ высококипящих фракций. Идея структурно-гфуппового, или кольцевого, анализа состоит в том, что разнообразная смесь гибридных углеводородов исследуемой фракции представляется как бы в виде одной усредненной молекулы, свойства которой определяются соотношением нафтеновых и бензольных циклов и парафиновых цепей. Иначе говоря, на ос-нованйи структурно-группового анализа можно судить лишь об относительном содержании отдельных структурных элементов (ароматических, нафтеновых колец, парафиновых цепей), но не о количестве отдельных групп углеводородов в исследуемой фракции. Процентное содержание колец и парафиновых цепей выражают по количеству углеродных атомов, приходящихся на отдельные части молекулы. Покажем это на примере углеводорода известного строения. Например, молекула 2,3-диоктилтетрагидроантрацена (мол. вес 406) [c.75]

Структурно-групповой анализ (см. гл. IV) показывает, что ко личество углеродных атомов в боковых цепях нафтеновых углеводородов может быть самым разнообразным, от 3—10 в средних фракциях до 20—28 в высококипящих фракциях нефти. Высокомолекулярные циклические углеводороды с большим числом углеродных атомов в парафиновых цепях правильнее относить не к нафтенам, а к смешанным (гибридным) парафино-циклопарафи-новым углеводородам. Полициклические нафтены с длинными парафиновыми цепями имеют высокую температуру плавления и поэтому при переработке нефти попадают в состав парафинов и, главным образом, церезинов. Очень интересный твердый поли.ме-тиленовый углеводород С10Н16 найден в моравской нефти (Чехословакия). Его т. кип. 268 С, плотность выше единицы (1,07г/сдсЗ). Так как он имеет кристаллическую решетку алмаза, то получил название адамантан. Его строение [c.36]

Чистота пафтено-парафиновых углеводородов проверялась по фор-молитовой реакции Настюкова. Структурно-групповой анализ выделенных [c.90]

При сопоставлении физико-химических свойств и структурно-группового анализа фракций нафтено-парафиновых углеводородов, выделенных из указанных концентратов, видно, что фракции концентрата цилиндрового дестиллата имеют более высокие значения плотности, вязкостновесовой константы и показателя преломления, чем аналогичные фракции концентрата карачухуро-сураханской нефти. Подобная картина наблюдается и для фракций нафтено-ароматических углеводородов из концентрата цилиндр вого дестиллата. Это обстоятельство указывает на различную природу нефтей карачухуро-сураханской и грозненскойнарафинистой, из которых получены указанные концентраты. [c.91]

По групповому химическому составу наблюдается различие в части содержания нафтено-ароматических углеводородов и асфальтово-смолистых веществ. Структурно-группово анализ нафтено-парафиновых и нафтено-ароматических углеводородов (табл. 4) показывает, что имеется существенное различие в структуре этих углеводородов. Нафтено-ароматические углеводороды из концентрата цилиндрового дестиллата содержат фракции с большим числом циклов, чем аналогичные фракции кара-чухуро-сураханского концентрата. Так, в средней молекуле нафтено-ароматических фракций содержится 2—3 нафтеновых кольца для обоих концентратов, 2—3 ароматических кольца для концентрата карачуху-ро-сураханского мазута и 2—4 для концентрата цилиндрового дсстил-лата. [c.91]

Результаты структурно-группового анализа нафтено-парафиновых и нафтено-аролштических углеводородов, выделенных из концентратов карачухуро-сураханской не ти и цилиндрового дестиллата грозненской парафинистой нефтесмеси [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология