Металлсодержащие соединения в нефти

Металлы, содержащиеся в нефти, при ее перегонке концентрируются в остаточных продуктах — мазутах и гудронах, из которых часть металлсодержащих соединений при вакуумной перегонке попадает в газойль — сырье каталитического крекинга. В сырье крекинга попадают и продукты коррозии аппаратов и трубопроводов. При контакте с водяным паром металлы накапливаются на внешней поверхности катализатора, активность и избирательность которого по мере увеличения их концентрации ухудшаются — уменьшается выход бензина, а выход побочных продуктов, легких газов и кокса возрастает. Увеличение выхода водорода и снижение плотности газа являются одними из первых признаков отравления катализатора. [c.21]

Битумы представляют собой слол<ную смесь высокомолекуляр-]1ых углеводородных соединений нефти и их кислород-, серо-, азот- и металлсодержащих производных. Элементный состав битумов колеблется в следующих пределах (в % масс.) углерода 80—85, водорода 2—8, кислорода 0,5—5, азота до 1, серы до 7%. Он зависит от природы нефти, состава исходного сырья — нефтяных остатков и от технологии его производства. Ниже приведена применяемая в СССР и распространенная в зарубежных странах методика определения группового химического состава битумов. [c.279]

Гидроочистка нефтяных дистиллятов является наиболее распространенным процессом на предприятиях, перерабатывающих сернистые (0,51—2 /о масс.) и высокосернистые (свыше 2% масс.) нефти. Основной целью гидроочистки нефтяных дистиллятов является уменьшение содержания в них серо-, азот-, кислород- и металлсодержащих соединений. При гидроочистке, протекающей в среде водорода, указанные соединения (кроме последних) преобразуются в соответствующие углеводороды и сероводород, аммиак и воду. [c.9]

Экспериментально установлено, что образование продукта фотолиза происходит лишь при доступе кислорода и обуславливается реакциями фотохимического окисления и превращения металлсодержащих органических соединений нефти и нефтепродуктов. При облучении исследуемых фракций ультрафиолетовыми лучами в закрытых кюветах в среде азота и водорода или в запаянных кварцевых ампулах, нз которых был откачан воздух, образование продукта фотолиза не имеет место. С выходом до 3% он получается только при облучении нефти и нефтепродуктов в присутствии кислорода воздуха. [c.33]

Присадка должна вводиться таким образом, чтобы обеспечить наибольшую возможность химической реакции ее с золой. Прямое смешение присадки и топлива поэтому наиболее благоприятно, так как в каждой капельке топлива во время сгорания существует тесный контакт между составными частями золы и присадкой. Присадка в топливо может вводиться путем растворения органических металлсодержащих соединений, эмульгирования водного раствора соли или диспергированием неорганического порошка. Использование растворимых в нефти соединений весьма желательно, когда это не исключается экономическими факторами. При сжигании растворимых в нефти металлсодержащих соединений образуются в основном простые окислы, а не сложные, как, например, силикаты. Готовиться эмульсия может в весьма простой аппаратуре, но в нее могут входить только растворимые в воде вещества. [c.355]

А. Небиологические факторы. При попадании в море сырая нефть и ее дериваты испытывают различные изменения, вследствие чего они не являются постоянным субстратом для микробиального окисления. Летучие соединения удаляются испарением. Скорость этого процесса различна и зависит от гидрографических и метеорологических условий, а также от типа нефти. Например, за несколько дней происходит испарение /з пробы нигерийской нефти, только пробы сырой венесуэльской [22]. Фракции с точкой кипения ниже температуры 370°С испаряются за несколько дней. Кроме того, нефть подвергается комплексу процессов самоокисления [23, 24]. Наличие различных веществ в смеси может или угнетать или усиливать самоокисление некоторые соединения, содержащие серу и фенольные вещества, действуют как ингибиторы, тогда как различные металлсодержащие соединения, находящиеся в смеси с нефтью, как и металлические комплексы, обнаруженные в морской воде, сами по себе действуют как катализаторы. Нефть разрушается также светом, особенно при длине волны ниже 400 п.м [22]. [c.138]

Специальными опытами было установлено, что при облучении нефти и нефтепродуктов ультрафиолетовыми лучами на воздухе, происходит окисление не только металлсодержащих органических соединений, но и углеводородной части. [c.36]

Минеральные примеси [7] находятся, главным образом, в золе, которая содержится в нефти в количестве от 0,01 до 0,30%. Соединения с зольными элементами сосредоточиваются преимущественно в асфальтенах. Металлсодержащие примеси в нефти подразделяются на первичные и вторичные, возникающие вследствие накопления в нефти и веществах, получаемых при ее переработке (главным образом, в остатках), продуктов коррозии. Первичные примеси можно расположить в порядке их убывающего содержания [c.16]

Наиболее распространенный тип металлсодержащих соединений нефти относится к полилигандным комплексам, где в качестве лиганда могут быть любые молекулы из широкой гаммы гетероорганических соединений. Такие комплексы образуются при координащ1и атома металлов Ре, Со, V, К1,Сг, 2п и др. с атомами К, 8, О гетерогенных соединений. Прочность комплексов определяется природой гетероатома и металла. В связи со специфичностью донорно-акцепторных взаимодействий соли двухвалентной ртути предпочтительнее образуют комплекс с насыщенными сульфидами, а одновалентной - с арилсуль-фидами титан селективно взаимодействует с основными азотистыми соединениями и гораздо слабее - со многими другими гетеросоедине-ниями. [c.29]

Металлсодержащие соединения нефти и нефтяных систем по своей химической природе - это соли металлов с веществами кислотного характера, элементоорганические соединения, полилигандные комплексы или тт-комплексы с ароматическими или гетероорганическими соединениями. [c.41]

Процесс гидрообессеривания остаточного сырья характеризуется рядом специфических особенностей. Это большие диффузионные затруднения дпя протекания основных реакций, обусловленные наличием значительной жидкой фазы в зоне реакции и большими размерами молекул сырья. Другой важный фактор - быстрая дезактивация катализатора, обусловленная высоким содержанием коксообразующих и металлсодержащих соединений. Все это резко снижает м >фективность реакции удаления серы. В качестве примера могут быть приведены результаты изучения влияния металлсодержащих порфиринов и асфальтенов на степень гидрогенолиза тиофена. В качестве модельного соединения использован протопорфирин IX диметилэф1фа и асфальтены, выделенные из нефти. Добавление соответственно 6 и 4% этих веществ в гаофен снижает степень его превращения с 72% до нуля (рис. 3.8) [100]. В этой работе показано, что для асфальтенов более характерно отложение на внешней поверхности гранулы катализатора вввду больших размеров их частиц и ассоциатов (до 4—5 нь и, соответственно, создание условий для больших диффузионных затруднений в процессе. Порфирииы, хотя и в большей степени проникают в поры катализатора, также отрицательно влияют на реакции удаления серы из тиофена. [c.113]

В нефтяном анализе спектроскопия ЭПР до сих пор использовалась главным образом при изучении асфальтово-смолистых и металлсодержащих соединений. Данные ЭПР указывают на присутствие в нефтях стабильных радикалов в концентрациях Ю — 10 г-1, растущих симбатно общей ароматичности нефтяного концентрата [12, 247—250]. В ЭПР спектрах ВМС нефти обычно обнаруживаются два типа поглощения синглетная полоса с ё -фак-тором 2,0025, близким к -фактору неспаренного электрона <2,0032), и мультикомпонентная сверхтонкая структура (СТС) резонансного поглощения с -фактором 2,0183, соответствующая ионам У+ в составе ванадилпорфириновых комплексов.Обнаружены также сигналы с -фактором 1,9995, указывающие на присутствие парамагнитных ядер Со и Си [247, 251, 252]. Сходство СТС асфальтенов и синтетического этиопорфиринового ванадильного комплекса послужило основой для ряда способов определения концентрации ванадия в нефти методом ЭПР [251, 253 и др.]. [c.32]

Наличие в нефти карбоновых кислот натолкнуло исследователей на мысль, что часть нефтяных металлов может существовать в виде солей. Среди нефтяников постепенно укоренилось мнение о нафтенатах как об одном из основных классов металлсодержащих соединений. Позже, когда выяснилось, что карбоксильные группы связаны по только с нафтеновыми остатками, а со многими типами углеводородных и неуглеводородных соединений, стали говорить о солях нефтяных кислот. В таком виде предполагалось существование непорфирипового ванадия и нпкеля, а также других тяжелых металлов. В пользу этой концепции иногда приводится факт копцеитрировапия микроэлементов в остатках, что связывается с нелетучестью солей. Образованием нафтенатов объяснялось и поглощение нефтью ионов тяжелых металлов из водной среды [889]. [c.163]

С ростом добычи сернистых и высокосернистых нефтей важное значение приобретают неуглеводородные компоненты нефтей, такие как азот, металлсодержащие и особенно сераоргани-ческие соединения. Изучение распределения этих компонентов по фракциям и группам углеводородов дает возможность определить направление дальнейшей переработки этих фракций. Кроме того, сераорганические соединения нефтей также могут служить J ыpьeм для нефтехимических производств. [c.10]

Эффективность очистки тетрахлоридом титана тяжелых фракций нефти представлена в табл. 52. В качестве объектов исследования взяты вакуумные дистилляты (360—500°С) промышленной западно-сибирской нефти. Выбор этих дистиллятов объясняется тем, что в них сосредоточена значительная часть АС при практическом отсутствии асфальтенов и металлсодержащих соединений. Исследованы вакуумные дистилляты двух типов (см. табл. 52). ВД-1 представляет собой широкую фракцию 360— 490°С, которую используют в качестве сырья для каталитической и гидро-генизационной переработки в производстве смазочных материалов и топлив. Около 60% АС являются АО. ВД-2 представляет собой тяжелый дистиллятный компонент, вовлекаемый в нефтепереработку и используемый в производстве вязкого компонента моторных масел. По характеристикам ВД-2 приближается к нефтяным остаткам. В связи с повышенным содержанием гетероорганических соединений, аренов и смол этот дистиллят не применяется в процессах каталитической и гидрогениза-ционной переработки, хотя принципиально может служить сырьем для получения более легких топлив после соответствующей очистки. Из представленных данных видно, что тетрахлорид титана и хлорид кобальта довольно эффективно удаляют АС из вакуумных дистиллятов. При выборе неводных растворителей руководствовались общими требованиями к свойствам экстрагентов — их высокой плотности, несмешиваемости с углеводородами, высокой температуре кипения и разложения, низкой температуре застывания, хорошей растворимости в воде, способности к эффективному взаимодействию с комплексообразователем с целью его максимально полного извлечения из рафината, доступности и дешевизне. Свойства использованных в исследованиях неводных растворителей пред- [c.100]

В монографии обобщены результаты систематического исследования состава наиболее представительных нефтей месторождений Западной Сибири. Рассматривается состав углеводородов и гетероатомных компонентов, включая азот-, кислород-, серу-, металлсодержащие соединения. Результаты сопоставлены с физико-химическими характеристиками нефтей, их тинизацией и стратиграфической приуроченностью к разным глубинам. Описываются новые методы и схемы разделения нефтей и фракций па отдельные классы соединений. [c.216]

Установлено неблагоприятное влияние наличия металлов в нефтях на процессы нефтепереработки и эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Извлечение некоторых элементов, в частности ванадия, из нефти стало даже промышленно важным, поскольку содержание ванадия в образцах битумов из природных высоковязких нефтей достигает 50 г/т. В нефтях разного происхождения может присутствовать до 60 элементов, из которых около половины относится к металлам. Среди отдельных металлов, содержание которых в нефтях превышает доли процентов, доминируют V - 10 -10 % № - 10 - -10 % Ре - 10- -10- % 2п - 10Hg - около 10- % Ка, К, Са, Mg - 10 -10 %. Суммарное содержание в нефтях металлов в среднем колеблется от 0,01 до 0,04% (масс.). Основная масса металлсодержащих соединений сосредоточена в смолах и ас-фал ьтенах, а углеводородные фракции содержат их в следах. Поскольку смол в нефтях и остаточных фракциях значительно больше, чем асфальтенов, то основная масса металлов все же сосредоточена в смолах. При термолитическом воздействии на нефть, например, в процессе перегонки, происходят изменения структурных характеристик смол, а также их элементного со- [c.13]

По схеме процесса деметаллизации при каталитическом крекинге остатка нефти использован реактор с неподвижным слоем катализатора при I = 380 20 С и под давлением водорода. Оказалось, что в данном процессе глубина очистки от ванадия выше, чем от никеля, причем при очистке от ванадия она находится в линейной зависимости от степени удаления асфальтенов. Увеличение содержания никеля в высокомолекулярных соединениях нефти связано с накоплением в этой фракции никельсодержаш,их соединений (образующихся при превращении асфальтенов), а скорость удаления металлов из различных фракций тяжелых остатков неодинакова. Эффект отложения металлов на кобальтомолибденовом катализаторе при гидрообработке металлсодержащих нефтепродуктов предложен и для анализа следов ванадия в нефтях. [c.86]

Кроме высокого содержания серы, асфальтенов и смол, в нефтях северо-западных месторождений имеется значительное количество таких неуглеводородных компонентов, как азот и металлсодержащие соединения. Содержание в этих нефтях азота 0,25— 0,38%, ванадия 110—180 ррт и никеля 40—60 ррт (частей на миллион). В туймазинской девонской нефти содержание азота 0,14%, ванадия 18 ррт, никеля 7 ррт, в ромашкинской девонской азота 0,17%, ванадия 36 ррт и никеля 9 ррт. [c.82]

Из металлсодержащих ГАС нефтей наиболее полно изучены металлопорфириновые и среди них - ванадилпорфирины и ни-кельпорфирины, в состав которых в нефти входит около 40% всего содержания ванадия и никеля. Металл в этих соединениях расположен в центре тетрапиррольной структуры. [c.96]

Нефти и нефтепродукты (топлива, масла) содержат в качестве основных компонентов углеводороды и гетероорганические соединения. Углеводороды — алканы, циклоалкань , арены составляют основную массу нефтей и нефтепродуктов, остальное — сера-, кислород-, азот- и металлсодержащие соединения. Содержание и химическое строение гетероорганических соединений в нефти зависит от ее происхождения, в нефтепродуктах — от пределов выкипания фракции и метода получения топлива или масла. [c.740]

В связи с вооросшии спросом на нефть необходимо использовать рациональные процессы переработки нефтяных остатков в моторные топлива, нефтехимические продукты, смазочные масла и другие важные для народного хозяйства продукты. Однако отрицательные характеристики нефтяных остатков - низкое в нем соотношение водорода и углерода наличие сравнительно большого количества асфальтенов и присутствие металлсодержащих соединений, особенно ванадия и никеля - создают трудности при реализации этого процесса. Указанные особенности требуют создания более гонких катализаторов, оптимизации путей переработки и условий процесса, разработки и сооружения оптимальных систем реакторов. [c.12]

На основе сказанного можно сделать вывод, что продукт фотолиза (в котором коицеитрнруются мнкрсьле. - ггы исходного облучаемого объекта) представляет собоп продукт фотохимического окислительного превращения металлсодержащих органических соединений нефти и нефтепродуктов. [c.34]

Механизм фотохимического превращеиня металлсодержащих органических соединений нефти и нефтепрод /ытов еще не выяснен. [c.34]

С целью выяснения возможной избирательности отдельных металлсодержащих органических соединений нефти т фотохимическому окислению, проведены специальные опыты по ступенчатому окислению фракций Тарибанской нефти. [c.38]

Вудл и Чандлер [59] показали, что присутствие металлов в вакуумных дистиллатах вызывается скорее большей летучестью металлсодержащих соединений, чем их уносом. На основании полученных ими результатов они высказывают предположение, что ванадий может существовать в нефти в виде целого семейства соединений (с различными молекулярными весами), однако только соединения с относительно низкими молекулярными весами составляют металлические компоненты вакуумных фракций. [c.274]

Содержание металлов в тяжелой части нефти нежелательно по двум причинам. Во-первых, при каталитической переработке этих фракций металлсодержащие соединения разрушаются, а выделяющиеся металлы отлагаются в порах катализаторов и необратимо дезактивируют их. Во-вторых, при сжигании тяжелых остатков как котельных топлив образуется пентаоксид ванадия (V2O5) — очень коррозионно-активный компонент золы, вызывающий коррозию котельного и другого оборудования. [c.46]

Упцкалыше свойства соединений порфиринового ряда делают их одним из интереснейших классов слагающих нефть веществ. Это единственные идентифицированные на сегодняшний день металлсодержащие нефтяные компоненты. [c.140]

Проведенные нами исследования дают основание сделать вывод, что в обарзовании продуктов фотолиза при УФ-облучеиии нефти и нефтепродуктов, участвуют все виды металлсодержащих органических соединений в облучаемом прод кте. [c.36]

Таким образом, можно считать, что в процессе фотохимического выделения микроэлементов нефти и нефтепродуктов не имеет место избирательный переход каких-либо элементов в продукты фотолиза, то есть при УФ-облучении происходит постепенное окисление всех металлсодержащих органлческих соединений [166], [c.38]

Из таблицы видно, что выход золы из высокосернистых ьсфт -й и нефтепродуктов фотохимическим способом гораздо выше, чем методом прямого сжигания. Количественным спектральным анализом установлено повышенное содержание каждого элемента в золе, получаемой фотохимическим способом. При этом наблюдается особое обогащение золы следующими элементами Сг, Мп, Мо, Ва, РЬ и 5г. Это положение шзволяет утверждать, что в сернистых нефтях микроэлементы также находятся в виде неустойчи-вы.х летучих металлсодержащих органических соединений, как и в случае малосерпнстых нефтей, большая часть которых при сжигании теряются. [c.44]

До последних лет исследования процессов деэмульгирования сырой нефти с целью отделения эмульгированной воды или рассола носили чисто эмпирический характер. Хотя патентная литература по этому вопросу весьма обширна, в научной и технической литературе было опубликовано относительно небольшое число статей. Позднее было предпринято несколько попыток изучить причины, способствующие образованию природных эмульсий нефти, и определить состав соединений, стабилизирующих эти эмульсии. Устойчивость многих природных эмульсий часто связана с наличием мелко раздробленных неорганических веществ, а также асфальтенов и смол. В других случаях эта стабилизация обусловлена присутствием таких полярных соединений, как карбоновые кислоты и их соли [53] . В ряде интересных работ, посвященных этому вопросу [54], сообщалось о выделении из сырой нефти поверхностноактивных компонентов, адсорбционные слои которых, по-видимому, стабилизируют природные эмульсии нефти. Эти поверхностноактйвные вещества представляют собой металлсодержащие комплексы или сложные производные пор-фиринов и окисленных порфиринов. Интересно отметить, что эти циклические соединения, являющиеся типичными растительными пигментами, оказались химически устойчивыми в течение многих геологических эпох, прошедших со времени образования нефти. Авторам удалось расшифровать состав этих веществ и определить их поверхностноактйвные свойства. В этих комплексах были найдены цинк, медь, никель, кальций, магний, железо, титан и ванадий. Эти металлические комплексы порфиринов как сами по себе, так и в сочетании с парафинами и смолами способствуют образованию защитных пленок и, таким образом, облегчают взаимное эмульгирование сырой нефти и воды (или бурового рассола). [c.497]