Физические и химические исследования нефтяных фракций

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ [c.30]

Товарные углеводородные топлива представляют собой, как показано в главе 1, сложную смесь углеводородов различного строения и содержат кроме них небольшие количества кислородных, сернистых, азотистых соединений, смолистых веш еств, а также микроэлементов. Определение химического состава топлив является поэтому сложной задачей, которая решается при помощи различных химических, физико-химических и физических методов. За последние 10—12 лет в технике анализа химического состава нефтяных фракций произошел резкий скачок — точные приборы, особенно для спектрального и хроматографического анализов, получают массовое распространение это резко повышает темпы исследований, сокращает сроки анализов и расширяет их возможности, вследствие чего состояние информации о химическом составе топлив качественно изменяется. [c.195]

Существующие лабораторные методы исследования нефтяных остатков позволяют определять групповой химический состав нефтепродукта. Идентифицировать же индивидуальные углеводороды в нефтяных фракциях очень сложно, а иногда невозможно ввиду их многообразия [2.1]. При разделении и исследовании наиболее тяжелой части нефти возрастает значение физических и физико-химических методов анализа, которые позволяют изучать ее природу и свойства, не вызывая существенных химических изменений в объектах исследования. [c.34]

Сложная многокомпонентная смесь неуглеводородных компонентов нефти была разделена на несколько фракций более или менее однородных но составу и свойствам веществ. Это несколько упрощало изучение их строения. К середине нашего столетия были разработаны и испытаны новые физические методы, позволяющие решать ряд структурно-молекулярных вопросов, касающихся сложных органических веществ. Удачно подобранный комплекс таких методов позволил приступить непосредственно к изучению строения молекул нефтяных асфальтенов. Корреляция полученных данных с прямыми химическими исследованиями делает особенно достоверными сведения о химическом строении молекул нефтяных [c.91]

В настоящее время инфракрасная снектроскопия в сочетании с другими методами (физическими и химическими) разделения и исследования довольно широко применяется для количественного определения группового углеводородного состава бензино-керосиновых фракций нефтей. Метод нозволяет такн е определять содержание следующих индивидуальных углеводородов в нефтяных фракциях. [c.243]

Экспериментально было установлено,что для таких нефтяных фракций как бензин, керосин, легкие газойли температура их испарения ниже температуры начала термического распада молекул, а для тяжелых нефтяных фракций, содержащих различные высокомолекулярные соединения температуры испарения выше температуры их разложения. Очевидно температуры испарения, состав, строение молекул нефтяных фракций взаимосвязаны сложными зависимостями. Исследование этих зависимостей и их научное обоснование являются основной предпосылкой для создания оптимальных условий проведения технологических процессов переработки нефтяного сырья. Важнейшая роль при этом принадлежит слабым взаимодействиям, оказывающим существенное влияние на физические и физико-химические процессы, происходящие в процессе переработки нефтяных систем. [c.98]

Коллоидно-химические представления при рассмотрении физических и физико-химических превращений нефтяного сырья позволяют в некоторых случаях достичь оригинальных результатов при анализе и теоретическом обосновании аномалий, выявленных в ходе экспериментальных исследований, а также при совершенствовании существующих и разработке новых процессов и видов продуктов с заданными функциональными свойствами. Особый интерес при этом представляют процессы переработки и продукты высокомолекулярной составляющей нефти. К подобным процессам можно отнести уже упоминавшиеся ранее вакуумную перегонку мазута, различные виды термического крекинга нефтяного остаточного сырья, производство битумов и т.п. Как правило, интенсификация указанных процессов связана с внешними воздействиями на сырье. Другим, не менее важным направлением является исправление качества конечных продуктов переработки, создание товарной продукции на базе промежуточных и побочных фракций нефтеперерабатывающих установок. [c.239]

Между тем значение ректификации в лабораторных условиях очень велико, так как ректификация в сочетании с физическими и химическими методами исследования является одним из основных способов изучения состава как сложных смесей углеводородов, какими являются нефтяные фракции и товарные нефтепродукты, так и других органических соединений. [c.36]

Химическая и физическая неоднородность тяжелой части нефти, в которой сконцентрированы все высокомолекулярные соединения, обусловливает главные трудности, возникающие при исследовании химической природы и свойств ее, а также при ее переработке. Особенно сильно сказываются на направлении и скорости превращения отдельных компонентов нефти и на глубине суммарного превращения всего сырья высокие температуры. Даже для сравнительно химически однородного сырья, содержащего компоненты, молекулярные веса которых изменяются в широких пределах (например, парафиновые или циклопарафиновые нефтяные фракции с широкими пределами выкипания), нелегко подобрать такие условия переработки, которые позволяли бы с одинаковой полнотой использовать все компоненты сырья. [c.16]

Дальнейшего углубления сведений о нефтяных фракциях и остатках позволили достичь методики, основанные на предварительном химическом и физическом фракционировании продуктов с последующим исследованием узких фракций и построением структурной формулы средней молекулы , которые при использовании современных компьютерных методов анализа позволяют рассчитать основные характеристики, в том числе и стандартные показатели нефтяной фракции, смоделировать ее свойства и структуру [1]. Оценка применимости данной методики показала, что для сложных структур, содержащих конденсированные ароматические и нафтеновые кольца (более двух), большое значение приобретает правильный выбор варианта фрагментации. [c.42]

Желание дать более полную характеристику химических и физических свойств нефтяных смол, как неразделенных, так и, особенно, более узких фракций их, и отсутствие специализированных методик, применимых для решения этих задач, заставило заняться разработкой новых методов или видоизменением уже известных методик с учетом специфики исследования нефтяных смол (темная окраска, нерастворимость в воде и т. д.). [c.375]

Долгое время этот метод использовался только в физических, физико-химических и радиохимических исследованиях, где наиболее простые органические соединения фигурировали в качестве моделей. В послевоенные годы масс-спектрометрию стали широко применять для группового анализа нефтяных фракций, что в свою очередь потребовало определения масс-спектральных характеристик индивидуальных соединений. [c.3]

На развитие фталоцианинов сильно воздействуют технологические требования. Первоначально технология красителей играла доминирующую роль. Появление новых областей применения фталоцианинов в качестве полупроводников [296], высокотемпературных смазочных веществ [297], специальных полимеров и катализаторов привело к более тщательному изучению как химических, так и физических свойств. Несомненно, области применения будут расширяться и дальше, и практическое использование послужит новым толчком для подобных исследований. Ссылки на патенты, касающиеся первых трех из упомянутых выше областей, уже указаны. Применению фталоцианинов как катализаторов посвящены работы по исследованию каталитического окисления и автоокисления [1, 298]. Патенты содержат сведения о процессе окисления меркаптанов в нефтяных фракциях [87, 299]. [c.243]

Исследование смолистых веществ, проведенное различными методами, показало их неоднородность. Используя разделение смол на адсорбентах, применяя селективные растворители, можно из одного и того же масла или даже узкой нефтяной фракции выделить смолы различного характера и с весьма отличными друг от друга физическими и химическими свойствами. Следует при этом, однако, учитывать, что применение, например, адсорбентов всегда связано с ббльшим или меньшим изменением смол в процессе самого анализа. [c.26]

При изучении состава нефти и нефтяных фракций большое распространение получило определение физических, химических характеристик плотности, показателя преломления, анилиновых точек и некоторых комбинированных констант. Применимость этих характеристик к исследованию различных нефтяных фракций неодинакова. Плотность определяют для любых нефтепродуктов. Такие, как удельная рефракция, парахор и другие представляют интерес только для узких фракций и индивидуальных соединений. Значение одной и той же характеристики неодинаково для индивидуального соединения и для смесей. Так, плотность для индивидуального соединения - показатель его чистоты, для смеси - характеризует тип и величину молекул. [c.30]

В последние годы проявляется большой интерес к сераорганическим соединениям, содержащимся в высококипящих дистиллятах. Уже при исследовании их углеводородной части отчетливо прослеживается различие и многообразие химического строения молекул, которое значительно усиливается при переходе к гетероорганическим соединениям. Дистилляты, выкипающие выше 300° С, отличаются как химической, так и физической неоднородностью для них характерно усреднение и сближение элементного состава и свойств составляющих компонентов 24]. В связи с бурным развитием вторичных процессов в нефтепереработке и использованием составляющих нефти в качестве химического сырья, а также с возрастающей потребностью в высококипящих топливах и маслах знание природы и распределения основных функциональных групп ОСС приобретает в настоящее время все больший научный и практический интерес. Одновременно возрастает роль физических и физико-химических методов, которые, не вызывая существенных изменений в структуре молекул, позволяют изучать состав наиболее тяжелых фракций нефти. Оказалось, что для исследования сераорганических соединений высококипящих дистиллятов нефти неприменимо большинство традиционных методов, успешно используемых при изучении состава сераорганических соединений средних нефтяных дистиллятов. [c.11]

Аналитические данные о нефтяных фракциях в качестве основных данных. Если метод структурно-группового анализа приводит к данным, которые не могут быть так же точно получены для самой нефтяной фракции, то аналитические данные, полученные в результате исследования большого числа фракций, могут быть взяты в качестве основных. Например, число нафтеновых колец в насыщенных фракциях можот быть найдено по элементарному составу и молекулярному весу. Область применения метода может быть расширена путем сопоставления простых физических свойств и точного химического состава большого числа насыщенных фракций. [c.369]

В тридцатых — сороковых годах произошел резкий скачок в технических возможностях изучения химического состава сложных смесей. Для разделения тяжелых нефтяных фракций наряду с методами перегонки и ректификации начали использовать хроматографию на адсорбентах, комплексообразование с карбамидом, термическую диффузию. Получили широкое распространение многочисленные физические методы исследования УФ- и ИК-опектроскопия, ядерно-магнитный резонанс, масс-опектрометрия, дифференциально-термический анализ, электрофизические методы (определение диэлектрической проницаемости, удельного и объемного сопротивлений, диэлектрических потерь) и др. Большое применение нашли расчетные методы определения структурно-группового состава, позволившие в первом приближении получить представление о соста1ве масляных фракций. Новые методы разделения и анализа значительно углубили наши познания о составе и структуре тяжелых компонентов нефти и позволили более обоснованно решать технологические задачи производства масел и химмотологические проблемы рационального их использования в условиях эксплуатации. [c.8]

Нам все же кажется, что существует очень серьезная переоценка методов спектрографического анализа углеводородного состава нефтепродуктов. Еслп этими лютодалпг в какой-то степспи можно (со значительными погрешностями) определять углеводородный состав легких и угяшх фракции (с тремя и максимум с иятью компонентами в смеси), то нри переходе к высшим фракциям нефти надежность спектральных методов резко снижается из-за резкого усложнения углеводородного состава тяжелых фракций нефти. Спектральные методы ни в коем случае не должны служить тормозом для развития других методов исследования углеводородного состава нефтепродуктов. Их развитие должно быть связано с развитием других химических, физико-химических и физических методов исследования ухлеводородного состава нефтяных фракций. [c.556]

Решение этой задачи оказалось возможным на основе детального изучения зависимости физических свойств индивидуальных углеводородов и нефтяных фракций от их элементарного состава и химического строения. В разработке методов исследования масляной части нефти выдаю-Н1аяся роль принадлежит голландской школе химиков (Ватерман, Флюг-тер, Вап-Нес, Ван-Вестен и др.) [1]. Это направление в химии нефти оказалось весьма плодотворным и получило широкое развитие почти во всех странах мира (США, СССР, Франция, Англия). [c.9]

Перед исследователями, занимающимися изучением состава нефтей, возникает в настоящее время ряд вопросов. Во-первых, необходимо выяснить, какие общие задачи по изучению химического состава нефтей должны быть разрешены, если рассматривать нефть как сырье для нефтехимической переработки. При этом представляется важным оценить применяемые в настоящее время в различных исследовательских учреждениях общие схемы исследования состава иефтей как средства для возможно быстрой их оценки в практических целях, не вдаваясь в более детальное исследование отдельных нефтяных фракций. Следует, кроме того, разобраться в том, какие результаты в рюследовании углеводородных и иных компонентов нефти были получены при применении основных физических и физикохимических приемов исследования оптических методов, масс-спектро-скопии, хроматографии, точной ректификации, криоскопии, каталитических методов и т. п., и установить перспективы дальнейшего применения всех этих методов. Большой интерес приобретает в последнее вре мя изучение состава продуктов крекинга, причем особое внимание привлекает природа непредельных углеводородов, присутствующих в значительном количестве в продуктах крекинга. Исследовательские работы [c.4]

С первых дней существования Института в его стенах трудилась группа видных химиков-органиков и специалистов по хпыпк нефти и физической химии (С. С. Наметкин, Н. Д. Зелинский, К. К. Дубровай, А. В. Фрост, К. П. Лавровский, М, А. Капелюш-ников, В. А. Соколов, В. А. Сулин). Это создало предпосылки того, что уже в 40-е годы Институт активно участвовал в создании научных основ термических и каталитических пропессов превращения углеводородов нефти, химии моторного топлива, химии синтетических масел и присадок и ряда других научных и технологических направлений, которые в дальнейшем составили предмет современной нефтехимии. В Институте в конце 40-х годов проводились исследования крекинга нефтяных фракций в присутствии кислорода, пирогенетических реакций углеводородов, гидрогенизации углеводородов, изомеризации и расщепления углеводородов нефти под влиянием катализаторов, изучение химического состава парафинов и церезинов, окисления парафинов, химизма сернокислотной очистки нефтепродуктов, химизма образования синтетических масел из непредельных углеводородов под влиянием хлористого алюминия. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология