реферат. ОСНОВНЫЕ И ПОБОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НЕФТИ. 1. Бруттохарактеристики элементного состава
 Скачать 0.83 Mb.
|
|
ОСНОВНЫЕ И ПОБОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НЕФТИ. Молекулярные характеристики нефти и нефтепродуктов Считается, что для описания индивидуальных низкомолекулярных веществ достаточно знать конфигурации их молекул. Переход к высокомолекулярным соединениям требует уже введения дополнительных характеристик среднего значения молекулярной массы и характера молекулярно-массового распределения, гибкости макромолекул и др. Нефть и нефтеподобные объекты, еще недавно считавшиеся просто механической смесью органических соединений, в действительности представляют собой сложные системы органических веществ, находящиеся в состоянии метастабильной дисперсной системы, в которой размеры и свойства дисперсных частиц зависят от равновесия энергий кинетического движения молекул и потенциалов их парного взаимодействия. Такое определение предложено Унгером и Андреевой. Полностью разделить нефть на индивидуальные соединения невозможно, да этого и не требуется ни для технической характеристики нефтяного сырья, ни для его промышленного использования. Достаточно разделить ее на отдельные более или менее узкие фракции перегонкой, адсорбцией и др. методами. К тому же, по химическому составу нефти различных месторождений весьма разнообразны. По этой причине, обсуждение можно вести лишь о характеристиках среднестатистической нефти. В качестве молекулярных характеристик нефти и нефтепродуктов, по-видимому, следует использовать даже большее число, чем для макромолекул, различных поточности, объективности и глубине охвата показателей свойств. В первом приближении их можно рассматривать по пяти группам. 1. Брутто-характеристики элементного состава. 2. Средняя молекулярная масса и связанные с ней физические характеристики пределы выкипания, плотность и др. 3. Групповой состав нефти и нефтепродуктов 4. Показатели интегрального структурного анализа (ИСА). 5. Комплексные показатели свойств. Элементный состав нефти. Элементный химический состав – это количественная доля химических элементов, входящих в нефть, выраженная в массовых долях или процентах. Число химических элементов, обнаруженных в нефтях, достаточно велико, но лишь несколько являются определяющими. Углерод, главнейший элемент, содержится в различных нефтях в пределах 82,5-87,0 % масс, причем, чем тяжелее (по плотности и фракционному составу) нефть, тем его содержание выше. Углерод входит практически вовсе соединения нефти. Водород входит в нефть в меньших количествах – 11,5-14,5 % (масс. С утяжелением состава нефти его содержание уменьшается. Водород и углерод – это основные горючие элементы нефти (носители тепловой энергии. Они заметно различаются теплотой сгорания для водорода она составляет около 133 МДж/кг (267 МДж/моль), а для углерода – 33 МДж/кг (394 МДж/моль). Часто горючие свойства нефти характеризуют соотношением количеств водорода и углерода (НС) в %. Из углеводородов максимальное значение НС – у метана (33%), и это соотношение убывает с увеличением числа атомов углерода в молекуле. В среднем для нефтей соотношение НС составляет 13-15%, для бензиновых фракций – 17-18%, для тяжелых фракций (с температурой кипения 500 о С) – 10-12%. Из других элементов в состав нефти в заметных количествах входят сера, азот и кислород. Количество серы в нефтях колеблется в широких пределах от нескольких сотых и даже тысячных долей до 6-8 %, в отдельных случаях даже дои более. Сера распределяется неравномерно по фракциям одной и той же нефти с минимумом в области температур кипения 100-150 о С. В высококипящих фракциях нефти ( 400 о С) серы содержится значительно больше, чем в низкокипящих. Серосодержащие соединения считаются важнейшими из гетероатомных, поскольку не только входят в состав нефтей в наибольших количествах, но и оказывают существенное чаще всего отрицательное) влияние на качество нефтепродуктов. Азот содержится в нефтях в значительно меньших, чем сера количествах (0,02-1,7 %). Его соединения концентрируются в основном в тяжелых фракциях нефти, кипящих выше 400 о С. Как и сера, азот является нежелательным элементом, так как азотсодержащие соединения отравляют катализаторы, используемые в нефтепереработке, а при сгорании образуют вредные для оборудования и атмосферы оксиды азота. Общее содержание кислорода в нефтях составляет от 0,05 дои лишь в отдельных случаях достигает 3,0%. Как и азот, кислород концентрируется в тяжелых фракциях нефти, и его количество растет с утяжелением фракций. Нежелательность присутствия кислорода обусловлена высокими коррозионными свойствами многих его соединений. В нефтях разных месторождений обнаружено около 30 металлов, среди которых наиболее распространенными являются ванадий, никель, железо, цинк, медь, магний, алюминий, но их содержание невелико и редко превышает 0,05% (500 мг/кг). Большей частью металлы входят в состав высокомолекулярных соединений нефти, выкипающих от 450 о С и выше. При термокаталитической деструкции этих соединений металлы отлагаются в порах катализаторов, дезактивируя их, а при регенерации катализаторов металлы образуют оксидные соединения, также отрицательно влияющие на активность катализаторов. Экспериментальное определение элементного состава нефти основано на сжигании точной навески нефти и химическом или спектральном анализе продуктов сгорания. Молекулярная масса. В современной литературе используется два основных термина молярная масса и относительная молекулярная масса. Молярная масса (символ М) – масса вещества, деленная на его количество. Молярную массу обычно выражают в г/моль или кг/моль. Относительная молекулярная масса (символ М) – отношение средней массы вещества согласно его формуле к 1/12 массы атома углерода С. Относительная молекулярная масса – безразмерная величина, несвязанная с какими-либо единицами измерения. В настоящем пособии используется термин молекулярная масса как эквивалент термина относительная молекулярная масса. Молекулярная масса (М) является важнейшей характеристикой всякого вещества. В случае смесей химических соединений среднюю величину М. При этом, как молекулярная характеристика, М несколько теряет свое значение, хотя ее и определяют исходя из молекулярных масс отдельных компонентов. Это связано стем, что нефть и нефтепродукты, как и большая часть природных смесей, характеризуется неоднородностью по размерам молекул, называемой полидисперсностью. Значения средней величины молекулярной массы одного итого же образца будут различными в зависимости от способа усреднения при экспериментальном определении М. Среднечисловая молекулярная масса представляет собой отношение массы вещества W к общему числу его молекул где N i – число молекул с молекулярной массой Это соотношение можно представить в виде ) / ( 1 i i n N f M где f i – массовая доля молекул с молекулярной массой М Как видно, усреднение в случае n M проводится в соответствии с числовой долей молекул той или иной молекулярной массы. Среднемассовую молекулярную массу вычисляют из соотношения Здесь усреднение проводится в соответствии массовым вкладом фракций различной молекулярной массы, при этом больший вклад в w M вносят высокомолекулярные фракции в связи сих более высокой массовой долей. Так как f i = c i /c, где c i – масса молекул с молекулярной массой M i , а c i = N i M i , ас, то последнее уравнение можно переписать в виде i i i i i i i i i w M N M N c M c c M c M 2 Z – средняя молекулярная масса. Еще одним средним значением молекулярной массы, которое используют для расчета молекулярно-массового распределения, является так называемая средняя молекулярная масса z M , определяемая из выражения 2 С учетом приведенных выше соотношений между си уравнение можно записать следующим образом Как следует из двух последних формул, высокомолекулярные фракции оказывают на даже большее влияние, чем на среднемассовую молекулярную массу. Аналогично могут быть рассчитаны средние значения молекулярных масс и других ступеней усреднения p M : При подстановке q=1, q=2 ив вышеприведенную формулу получаются выражения для всех трех видов молекулярных масс. Молекулярные массы более высоких порядков усреднения (q 4) используют редко. В случае монодисперсной смеси из молекул строго одной молекулярной массы все три средних значения одинаковы. Отношение w M / n M принимается за коэффициент полидисперсности. Для смесей с одинаковыми размерами молекул w M / n M =1. Для полидисперсной смеси всегда n M w M z M , так как два последних значения более чувствительны к содержанию высокомолекулярных фракций, а n M - низкомолекулярных. Таким образом, М нефти и нефтепродуктов как смеси дает понятие об относительной массе "средней" молекулы из числа молекул, входящих в состав нефтепродуктов Хотя М нефтепродуктов скорее качественная характеристика, чем количественная, все же этот показатель имеет важное значение для анализа нефтепродуктов и расчетов нефтеперерабатывающей аппаратуры. От М нефтепродуктов зависят температуры кипения, причем легкие фракции различных нефтей с одинаковыми температурными интервалами кипения имеют примерно одинаковую М. Однако при утяжелении фракций различие молекулярных масс становится более заметным. Фракции, выделенные из нефтей с метановым основанием, имеют большую М, нежели аналогичные фракции нефтей асфальтенового или смешанного основания. М летучих веществ наиболее точно определяют с помощью масс- спектрометров. Для исследования смесей летучих соединений эффективно использование хромато-масс-спектрометрии и других методов, представляющих собой комбинации масс-спектрометрии или газовой хроматографии с другими способами разделения смесей и определения массы молекул. С помощью названных методов можно строить кривые распределения по молекулярным массам, аналогично тому, как это делается при исследовании полимеров. Для определения М главным образом нелетучих веществ используют коллигативное свойство их сильно разбавленных растворов, проявляющееся в том, что работа отделения растворенного компонента от растворителя пропорциональна числу растворенных частиц, не зависит от их природы и описывается законами Рауля. Мерой мольной доли растворенного компонента служат изменение температуры фазового перехода, давления или объема системы по отношению к чистому растворителю. В криоскопии измеряют понижение температуры плавления или замерзания смеси, в эмбулиоскопии - повышение температуры кипения раствора. Для определения М используют также изотермическую перегонку как один из наиболее простых макро- и мик- рометодов. С помощью рассмотренных методов (их часто называют термодинамическими, поскольку изменения используемых характеристик определяется числом молекул – их мольной долей) находится среднечисловая величина молекулярной массы. Среднемассовую молекулярную массу обычно находят оптическими методами и по скорости седиментации. Z – средняя молекулярная масса получается при исследовании диффузии. Для различных нефтепродуктов средние значения величин молекулярных масс составляют бензин прямой гонки - 100-110; лигроин - 130-140; керосин - 170-190; машинное масло - 390-420; автол - 440-450. С величиной молекулярной массы связан ряд зависимых от неѐ характеристик, в частности, плотности нефти и их фракционный состав. На самых ранних этапах развития нефтяной промышленности определяющим показателем качества продуктов была именно плотность, являющаяся естественным отражением химического состава. Фракционирование нефти и нефтепродуктов может осуществляться по размерам молекул и по связанным сними свойствам, а также по другим свойствам, зависящим от характера и природы основных видов межмолекулярных взаимодействий. Основной способ разделения – фракционирование по пределам выкипания. Каждая из фракций при этом характеризуется температурами начала и конца кипения. В координатах суммарная доля – температура строится кривая ИТК (истинных температур кипения, являющаяся практически кривой, близкой к кривой молекулярно- массового распределения. Более точно и оперативно кривые температур кипения, прежде всего для дистиллятов, строятся поданным газовой хроматографии. Разделение достаточно высокомолекулярных веществ и определение М по калибровочной кривой можно проводить с помощью гель- проникающей хроматографии (ГПХ). При промышленной перегонке нефти используется не лабораторный метод постепенного испарения, а схемы с так называемым однократным испарением и последующей ректификацией. Фракции, выкипающие до 350 о С отбирают при давлениях несколько превышающих атмосферное они носят название светлых дистиллятов (фракций. Обычно при атмосферной перегонке получают фракции, которым присваивается название в зависимости от направления дальнейшего использования, например Н.к. (начало кипения) – 140 о С – бензиновая фракция 140-180 о С – лигроиновая фракция (тяжелая нафта 140-220 о С (140-240 о С) – керосиновая фракция 180-350 о С (220-350 о С, 240-350 о С) – дизельная фракция (легкий или атмосферный газойль, соляровый дистиллят. Остаток после отбора светлых дистиллятов (фракция, выкипающая выше 350 о С) называют мазутом. Мазут разгоняют под вакуумом, при этом в зависимости от направления переработки нефти получают следующие фракции. Для получения топлив: 350 - 500 о С – вакуумный газойль (вакуумный дистиллят 500 о С – вакуумный остаток (гудрон. Для получения масел 300-400 о С (350-420 о С) – легкая масляная фракция (трансформаторный дистиллят 400-450 о С – средняя масляная фракция (машинный дистиллят 450-490 о С (420-490 о С) тяжелая масляная фракция (тяжелый дистиллят 490 о С – гудрон. Мазут и полученные из него фракции называют темными. Продукты, получаемые при вторичных процессах переработки нефти, также как и при первичной перегонке, относят к светлым, если они выкипают до 350 Си к темным, если пределы выкипания 350 Си выше. Нефти различных месторождений заметно различаются по фракционному составу, содержанию светлых и темных фракций. Так, в Ярегской нефти (Коми) содержится 18,8 % светлых фракций. а в Самотлорской (Западная Сибирь) - 58,8 % Групповой состав нефти и нефтепродуктов. Нефтяные системы это сложные смеси различных соединений с диапазоном молекулярных масс от 16 дои более. Детализированная идентификация всех их современными методами, как уже отмечалось, невозможна, поэтому химический состав нефти и фракций принято характеризовать содержанием основных групп углеводородов и других соединений. В основе такого подразделения чаще всего лежат особенности химического строения. Для характеристики нефтяных остатков или тяжелых фракций разделение их на группы производится в соответствии с растворимостью. Групповой состав нефти и нефтепродуктов по химическим соединениям. Химические соединения, входящие в состав нефти и нефтепродуктов, можно разделить натри группы – углеродные вещества, углеводороды, гетероатомные производные углеводородов. Углеродные вещества. Вещества, состоящие только из углерода, в нефти практически не обнаруживается. Вместе стем в ряде продуктов нефтепереработки этот элемент является основными существует в виде разнообразных веществ, ибо, как писал Д.И. Менделеев нив одном из элементов способность к усложнению неразвита в такой мере, как в углероде Углерод выделяется своей уникальностью не только по значимости в технике и природе, но, как ни странно, значительно меньшей изученностью по сравнению с другими простыми веществами. Существующие в настоящее время взгляды на молекулярную и надмолекулярную организацию конденсированного углерода нельзя считать полностью установившимися. Различные школы исследователей по-разному трактуют результаты экспериментов. Нет единства даже в понимании терминологии. В последние годы открыты десятки новых так называемых аллотропных форм, ив тоже время никак не удается построить корректную диаграмму состояния углерода. Причина, по всей видимости, кроется в том, что такое построение в принципе невозможно, поскольку водной диаграмме пытаются совместить разные вещества как молекулярной, таки макромолекулярной природы Если рассматривать различные формы углеродных веществ, как его химические соединения, то переход от одной модификации углерода к другой следует представлять не как фазовый переход, зависящий только от р,Т -параметров, а как одну или несколько последовательных химических реакций. Отсюда вытекает, что синтез необходимой формы углерода должен заключаться в поиске эффективных химических реакций и условий их проведения. Так известно, что при газофазном термолизе углеводородов (обычно метана) и осаждении продуктов реакции на холодную подложку образуется турбостатный графит. Аналогичный процесс, но осуществляемый в присутствии большого количества водорода, приводит к осаждению поликристаллических алмазных пленок. Образование этих веществ целесообразнее рассматривать не как фазовый перехода с позиций химии цепных реакций или высокомолекулярных соединений. В качестве мономерного звена в этих процессах могут выступать, например, атом углерода или углеродная частица С, существование которой в газовой фазе доказано во многих работах. С диаграммой состояния также трудно связать итак называемый каталитический синтез алмаза из графита в присутствии металлических сплавов. Ив этом случае превращение графита в алмаз следует описывать как химическую реакцию, в которой металл не столько катализирует фазовый переход, сколько принимает участие в разрушении графитовых сеток, растворении углерода или карбидообразовании и, наконец, выделении и кристаллизации алмазной фазы. В природе и химической технологии наиболее широко представлены полимерные углеродные вещества, которые могут быть кристаллическими и аморфными Углеводороды нефти Основную массу нефти составляют углеводороды трех гомологических рядов – насыщенные алканы, циклоалканы ненасыщенные алкены, алкины ароматические соединения. Наиболее широко представлены углеводороды смешанного (гибридного) строения. Диены и алкадиены, как правило, в нефтях не содержатся, хотя очень редко в некоторых нефтях их находят. Гомологические ряды углеводородов состоят из гомологов, число и структура которых могут меняться в зависимости от типа данной нефти. Первые члены гомологических рядов всегда находятся в меньших концентрациях, чем высшие гомологи, а в некоторых нефтях они вообще могут отсутствовать. Наряду с гомологическими выделяют изологические ряды. Каждый изологический ряд представлен в каждой определенной нефти несколькими, ноне всеми теоретически возможными группами изомеров. Так, для гексанов известно 5 изомеров и все они выделены из нефти, для гептанов - 9 (из них выделены из нефти и изучены 7), для октанов (16), для нонанов – 35 (24) и т.д. Свойства нефтей существенно зависят от соотношения в них различных углеводородов, гетероатомных соединений, основных веществ нефтяных остатков. От этих соотношений зависят также технологическое направление переработки нефти, ассортимент и качество продуктов, получаемых при переработке. Ниже рассмотрены основные свойства групп веществ, составляющих нефть и ее фракции, методы их выделения, а также влияние соответствующего класса химических соединений на свойства нефтепродуктов. Общие сведения о насыщенных углеводородах нефти и нефтепродуктах. Алканы (С n Н 2n+2 ) - основная часть углеводородов нефти. Они имеют наибольшее значение НС. В различных нефтях содержание алканов колеблется от 2 дои более. В таблице 4 приводятся данные по содержанию алканов в некоторых нефтяных фракциях. Таблица 4 – Содержание алканов в нефтяных фракциях Т кип. фракции, о С Нафтено- парафинистая нефть Парафинистая нефть 60-95 95-122 122-150 150-200 200-250 250-300 300-350 350-400 50 43 42 24 11 0 0 0 62 57 61 57 46 29 32 24 В зависимости от строения, алканы представлены углеводородами нормального и разветвленного типов, свойства которых существенно различаются по многим показателям. Из нефти и природных газов выделены все алканы нормального строения, начиная от метана до гексатриаконтана С 36 Н 74 , однако имеются сведения, что н-алканы в нефтях образуют непрерывный гомологический ряд вплоть до С – С, а по некоторым данными до С. Как правило, максимум объемного содержания н-алканов в нефтях приходится на н-гексан (1,8 %) и н-гептан (2,3 %), а затем содержание н-алканов постепенно снижается до 0,09% для тритриаконтана С 33 Н 68 . По другим данным, практически для всех глубоко превращенных нефтей характерен по существу унимодальный вид распределения н-алканов с максимумом при С – Си с равномерным снижением концентраций высокомолекулярных н-алканов. Практически всегда наблюдается тенденция к снижению содержания высокомолекулярных алканов с ростом температуры выкипания фракций.В соответствии с агрегатным состоянием в нормальных условиях (0,1 МПа и 20 0 С) алканы делят на газообразные, жидкие и твердые. Газообразные алканы включают нормальные углеводороды с числом атомов углерода от 1 дох, изобутан и неопентан. Температуры кипения этих углеводородов, о С: Метан - 161,6 Этан - 88,5 Пропан - 42,2 Бутан 0,5 Изобутан 12,2 Неопентан 9,45 Источником низкомолекулярных алканов являются, главным образом, природные и попутные нефтяные горючие газы. В зависимости от внутрипластовых условий и компонентного состава пластовой залежи определяется тип месторождения – газовое, газоконденсатное или нефтяное. Основным компонентом природного газа является метан (93-98 %). Остальные углеводородные компоненты содержатся в значительно меньших количествах. В чисто газовых залежах почти полностью отсутствует конденсат, поэтому газ называют сухим. Одним из специфических свойств газообразных алканов является способность образовывать с водой газовые гидраты (водные клатраты) - кристаллические вещества, внешне похожие на снег или рыхлый лед с общей формулой M М - молекула углеводорода. Кристаллическая решетка газовых гидратов в отличие от соответствующей решетки льда стабильна при температурах выше 0 о С и имеет внутренние полости, доступные для молекул метана, этана, пропана, изобутана, этилена, пропилена, ацетилена. В присутствии гидратообразователя (углеводородов С) молекулы воды формируют кристаллическую решетку двух типов первая содержит 46 молекул воды, вторая - 136. Элементарная ячейка структуры первого типа содержит две малые полости в форме додекаэдров со средним диаметром 0,52 нм и 6 больших полостей – тетрадекаэдров – со средним диаметром 0,59 нм. Элементарная ячейка структуры второго типа содержит 16 малых (диаметр 0,48 нм) и 8 больших полостей (диаметр 0,69 нм. Если максимальный размер молекул гостя меньше 0,48 нм, тов кристаллической решетке второго типа могут оказаться заполненными все полости – как большие, таки малые. При этом n в общей формуле газовых гидратов принимает минимальное значение, равное 5,67. Метан и этан способствуют образованию решетки первого типа, а изобутан и пропан - второго типа (n = 17). В последнем случае заполняются только большие полости структуры второго типа. Стабильность гидратов повышается в присутствии сероводорода, молекулы которого заполняют малые полости кристаллической решетки, тем самым, стабилизируя ее. Образование гидратов осложняет транспортирование природного газа из-за забивки коммуникаций. Борьба с этим явлением ведется путем предварительной осушки газа, подогрева мест их образования, добавкой ингибиторов (спиртов) и др. В тоже время явление гидратообразования может быть использовано при опреснении морской воды, хранении и транспорте газа, разделении газовых смесей. Газообразные алканы находят очень широкое применение в промышленности и быту. Природный газ является в настоящее время одним из основных бытовых и экологически чистых промышленных топлив. Он используется также в качестве сырья для производства водорода, технического углерода (сажи, этана, этилена, ацетилена. Углеводороды С 3 -С 4 – ценное нефтехимическое сырье для получения пластмасс, каучуков, ароматических углеводородов, спиртов и других полезных продуктов. Быстро развивается и использование легких газообразных углеводородов в качестве моторных топлив в наземном и воздушном транспорте (в сжатом или сжиженном виде. Жидкие алканы нефти обычно подразделяют на две группы. Первая - "нормальные углеводороды" (НУВ) или "жидкий парафина вторая - углеводороды изостроения" (ИУВ). Если сравнить температуры кипения алканов нормального и изостроения, то разветвленные углеводороды имеют более низкие температуры, чем углеводороды с прямой цепью. Жидкие алканы нормального строения - это углеводороды с числом атомов углерода от C 5 (T кип = 36 о С) до C 18 (кип = Ст. е. они входят в состав легкой части нефти (бензино-керосиновые фракции. В нефти установлено присутствие всех жидких н- алканов. Некоторые из них выделяются с чистотой до 99%. Для углеводородов нормального строения гомологическая разница в одну СН 2 группу определяет вначале увеличение температуры кипения на 30 о С. Затем, по мере увеличения молекулярной массы, она становится меньше. Жидкие нормальные алканы отличает очень низкая плотность (600 - 780 кг/м 3 ), их коэффициент лучепреломления равен 1,35-1,43. Соотношение НС составляет в среднем 18% Температуры плавления лежат в диапазоне от минус 130 о С до плюс 25 о С , и они значительно выше, чем для ИУВ и других групп углеводородов. На этом их свойстве основаны методы селективного выделения НУВ из жидких нефтяных фракций при пониженных температурах, так как они первыми выпадают в виде кристаллов. Еще одно характерное свойство жидких нормальных алканов – способность образовывать при температурах 20-25 о С твердый комплекс (аддукт) при контакте с мочевиной (карбамидом – NH 2 —CO—NH 2 ). Комплекс обычно представляется в виде шестигранной призмы, на гранях которой молекулы карбамида образуют спирали (по 6 молекул в витке и со смещением параллельных витков на 0,37 нм друг от друга. Внутри спирали формируется канал с эффективным диаметром 0,49 нм, в котором могут удерживаться только НУВ от Си выше, имеющие в поперечнике размер не более 0,49 нм. Углеводороды изостроения проникнуть в канал такой спирали не могут (рисунок 24). Рисунок 24 - Спиралевидные гексагональные каналы комплекса Комплекс нерастворим в нефтепродукте ив виде белого осадка легко от него отделяется. При нагревании до 80-85 о С он разлагается на карбамид и углеводороды нормального строения чистотой выше 95-97%. На образовании комплекса основаны методы лабораторного анализа содержания НУВ в нефтяных фракциях и промышленная технология получения жидкого парафина из фракций 200- 320 о С (C 10 -C 18 ) или 200 –350 о С (С 10 -С 20 ). НУВ из смесей извлекаются также путем селективной адсорбции на цеолитах типа "А, имеющих входные размеры пор 0,49 нм. При этом чистота получаемого жидкого парафина достигает 98,5-99 %. Жидкие алканы нормального строения, выделенные из нефтяных фракций, находят применение в качестве технологических и бытовых растворителей (C 5 -C 8 ); сырья для производства белково-витаминных концентратов (C 10 -C 18 ); сырья для получения хлорпарафинов, используемых в качестве пластификаторов, при получения искусственной кожи, пленок, лаков и т. д сырья для производства сульфохлорпроизводных, используемых при получении алкилсульфонатов (поверхностно-активных веществ, пластификаторов, медикаментов и др. Присутствие НУВ в нефтяных моторных топливах в разной мере влияет наих свойства. В бензинах (С 5 -С 9 ) их присутствие нежелательно, так как, будучи наименее стойкими к окислению, они имеют наименьшую детонационную стойкость и ухудшают моторные свойства топлива. В авиационных керосинах (C 8 -C 13 ) их присутствие крайне нежелательно из-за ухудшения низкотемпературных свойств топлива, поскольку НУВ имеют высокие температуры застывания, а в этих топливах недопустимо образование кристаллов при температурах до минус 60 о С. В дизельных топливах (Сони желательны сточки зрения обеспечения хорошей воспламеняемости, так как у них максимальное соотношение НС. С другой стороны, они, как ив авиационных керосинах, повышают температуру застывания топлива и тем самым ухудшают этот важный эксплуатационный показатель. Поэтому в дизельных топливах допустимое количество НУВ определяется нормой по температуре застывания в соответствии с ГОСТ на соответствующую марку топлива. (Эта норма составляет от -10 о С до -50 о С). В реактивных топливах присутствие алканов с прямой цепью крайне нежелательно, так каких кристаллизация при пониженных температурах может явиться причиной закупорки топливных фильтров двигателей. Жидкие изопарафиновые углеводороды (ИУВ) по своим свойствам существенно отличаются от НУВ. Число изомеров зависит от числа атомов углерода в молекуле. В наибольших количествах в бензиновых фракциях нефти находится нормальный углеводорода следующим за ним изомером обычно является метилзамещенный. Среди изомеров алканов больше всего структур с одним разветвлением. Метилзамещенные алканы по степени убывания располагаются вряд -метилзамещенные 3 - метилзамещенные 4 - метилзамещенные. Отношение суммарного содержания монометилзамещенных алканов к содержанию изомерного н-алкана в углеводородах различной молекулярной массы в общем сохраняется при некоторой тенденции к снижению с ростом цепи алифатической молекулы. Двухзамещенные при одном атоме углерода изомеры не имеют большого распространения, преобладают изомеры, имеющие симметричное строение. В небольших количествах обнаружены изомеры алканов, в которых боковая цепь длиннее метила, однако имеются и исключения. Количественное содержание сильно разветвленных изомеров незначительно. Бензины из различных нефтей содержат примерно один и тот же набор углеводородов, однако, в неодинаковых количествах. Как правило, ИУВ во фракциях нефти составляют основное количество жидких алканов. Свойства ИУВ существенно зависят от числа и расположения разветвлений молекулы, поэтому для них трудно составить общие закономерности. Можно отметить значительно более низкие температуры застывания по сравнению с НУВ (притом же числе атомов углерода) и более высокую стойкость к образованию оксидных соединений (те. высокую детонационная стойкость. Интерес к изучению ИУВ нефтей возрос сначала х годов, когда были обнаружены ИУВ |