Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Элементный состав нефти и нефтепродуктов.

Читайте также:
  1. ASP и ASP.NET в составе Microsoft.NET
  2. B. газового состава
  3. E) отсутствие события и состава преступления
  4. III. Составные элементы генерального бюджета.
  5. IV. Рекомендации по составлению рабочих программ учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) общеобразовательного учреждения
  6. IV. Юридический состав правонарушения.
  7. lt;variant>разделении задачи на составляющие, в рамках которых осуществляется поиск наиболее рациональных идей
  8. VI. Рекомендации по составлению календарно - тематического
  9. X квалифицирующего признака состава преступления
  10. X квалифицирующим признаком состава преступления

Всі ті знання, якими має володіти педагог-дефектолог, були б мертвим капіталом, якщо б вони не знаходили свого безпосереднього і щоденного використання у навчально-виховній роботі з розумово відсталими дітьми. Висока педагогічна культура, широта і різнобічність підготовки, що повинні характеризувати профіль вчителя-дефектолога визначається самими завданнями і змістом педагогічної роботи з розумово відсталими дітьми, її складністю та специфічністю... Абсолютно неправими є ті, хто вважає, що чим глибшим є ступінь відсталості дітей, з якими педагогу доводиться працювати, тим простішою і обмеженішою має бути його підготовка.... Такий безглуздий висновок повністю розходиться із сутністю роботи олігофренопедагога-спеціаліста. У повсякденній безпосередній педагогічній роботі з розумово відсталими дітьми педагог повинен виявити своє вміння виховувати і навчати їх, коригувати їхні дефекти, вивчати їх на основі систематичного спостереження і з метою удосконалення своїх методів і прийомів роботи, всебічно підвищувати загальний розвиток і працездатність учнів.... Винятково важливого значення для успішного виконання роботи набувають особистісні якості, які має виховувати в собі педагог спеціальної школи.

Майстерне поєднання наполегливості та вимогливості із любовно-доброзичливим, чуйним і турботливим ставленням до розумово відсталих дітей - суттєво важлива риса поведінки олігофренопедагога, що забезпечує йому авторитет у дитячому колективі...

Особливо недопустимими в умовах роботи з розумово відсталими дітьми є афективні спалахи з боку педагогів, грубо-іронічний тон і образливі насміхання над дітьми із розрахунку зачепити їхнє самолюбство...

... Нестриманості педагог має протиставити терпляче, уважне ставлення до труднощів, які відчуває кожна дитина у роботі, вчасно прийти кожному на допомогу, заохотити зроблене дитиною зусилля і виховувати в ній впевненість у своїх силах, проявляючи спокій і витримку педагог повинен вмілим і своєчасним втручанням сприяти розрядженню афективних спалахів дітей, проявляти кмітливість у переключенні їхньої уваги в потрібному напрямку... Якщо у роботі педагога є любов, інтерес, там не може бути... зривів. Тому робота має бути побудована таким чином, щоб вона була змістовною, доступною, індивідуалізованою і відкривала можливості для виявлення дітьми своїх інтересів, стимулюючи підвищення їхньої працездатності. Бадьорий і дружелюбний тон педагога, його власна жвавість передаються дітям і надають всякому заняттю необхідного емоційного забарвлення. Створений настрій повинен підтримуватись різноманітністю використаних педагогом методів і прийомів роботи.... Педагог не повинен забувати, що серед розумово відсталих дітей є багато тих, хто відрізняється емоційною неврівноваженістю, легко збудливий, саме тому впевнений спокійний і підбадьорюючий тон на заняттях і у спілкуванні з дітьми відіграє психотерапевтичну роль.

Педагог має бути взірцем охайності, культурної поведінки, послідовності та справедливості в своїх діях.... Йому слід уникати неадекватних обіцянок і доводити кожну розпочату справу до кінця, щоб і його учні привчились до того ж...

Виховні впливи педагог повинен диференціювати, передумовою цього є знання індивідуальних особливостей кожної розумово відсталої дитини та її статусу у дитячому колективі...

Не слід розмірковувати так, ніби риси, які характеризують особистість олігофренопедагога і його підхід до дітей, є чимось вродженим, що вони можуть бути властиві лише окремим особам, за природою своєю схильними до роботи з дефективними дітьми.

Всі ці риси може і повинен виховувати в собі кожен педагог, враховуючи їхнє значення для успіху в роботі. Для цього необхідно невпинно працювати над собою, головне ж - потрібно бути ентузіастом своєї справи.

 

 

Элементный состав нефти и нефтепродуктов.

Для правильного выбора метода переработки нефти, составления материальных балансов некоторых процессов необходимо знать элементарный состав нефти и нефтепродуктов.

Основную часть нефти и нефтепродуктов составляют углерод (83-87%) и водород (12-14%). Их содержание, иногда и соотношение, полезно знать для расчетов некоторых процессов. Например, теплота сгорания котельных топлив является важным показателем, от которого зависит расход топлива. Теплота сгорания зависит от элементного состава топлив. Высокая теплота сгорания жидких топлив объясняется высоким содержанием в них водорода и углерода и малой зольностью. Входящие в состав топлива кислород, азот, влага и негорючие минеральные вещества являются балластом.

Процентное отношение массового содержания водорода к содержанию углерода (100Н\С) показывает сколько необходимо добавить водорода к сырью в процессе гидрокрекинга, чтобы получить желаемые продукты. Отношение 100 Н/С в бензине равно 17-18, в нефти 13-15, в тяжелых фракциях 9-12.

Данные элементного состава и структурно-группового состава узких фракций масел и тяжелых остатков, из которых выделение индивидуальных соединений невозможно, позволяет значительно расширить представления о структуре веществ, входящих в эти фракции, и построить модель их "средней" молекулы.

Элементный анализ на углерод и водород основан на безостаточном сжигании органической массы нефтепродукта в быстром токе кислорода до диоксида углерода и воды. Последние улавливают, и по их количеству рассчитывают содержание указанных элементов.

Во всех нефтях наряду с углеводородами имеется значительное количество соединений, включающих такие гетероатомы,как сера, азот и кислород. Содержание этих элементов зависит от возраста и происхождения нефти.

Сера может составлять от 0,2 до 7,0%, что отвечает содержанию сернистых соединений ~ 0,2-7,0%. Кислорода в нефти содержится от 0,05 до 3,6%, а содержание азота не превышает 1,7%.

Распределение гетероатомов по фракциям нефти неравномерно. Обычно большая их часть сосредоточена в тяжелых фракциях и особенно в смолистой ее части.

Кислородсодержащие соединения в отечественных нефтях редко составляют больше 10%. Эти компоненты нефти представлены кислотами, эфирами, фенолами и др. Содержание кислорода в нефтяных фракциях возрастает с повышением их температуры кипения, причем до 90-95% кислорода приходится на смолы и асфальтены.

Наиболее распространенными кислородсодержащими соединениями нефти являются кислоты и фенолы, которые обладают кислыми свойствами и могут быть выделены из нефти или ее фракций щелочью. Их суммарное количество обычно оценивают кислотным числом (количество мг КОН, пошедшего на титрование 1 г нефтепродукта). Содержание веществ с кислыми свойствами также, как и всех кислородсодержащих соединений, убывает с возрастом и глубиной нефтяных залежей.

Процентное содержание кислорода чаще всего определяют по разности между ста и суммарным содержанием всех остальных элементов в процентах. Это неточный метод, так как на его результатах сказываются погрешности определения всех остальных элементов.

Имеются прямые методы определения кислорода, например, гравиметрический метод пиролиза нефтепродуктов в токе инертного газа в присутствии платинированного графита и оксида меди. О содержании кислорода судят по массе выделившегося СО2.

Сера является наиболее распространенным гетероэлементом в нефтях и нефтепродуктах. Содержание ее в нефти колеблется от сотых долей процента до 14% (нефтепроявление Роузл Пойнт, США). В последнем случае почти все соединения нефти являются серосодержащими.

Как и кислородсодержащие соединения нефти, серосодержащие неравномерно распределены по ее фракциям. Обычно их содержание увеличивается с повышением температуры кипения. Однако в отличие от других гетероэлементов, содержащихся в основном в асфальто-смолистой части нефти, сера присутствует в значительных количествах в дистиллятных фракциях.

В нефтях сера встречается в виде растворенной элементарной серы, сероводорода, меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и производных тиофена, а также в виде сложных соединений, содержащих одновременно атомы серы, кислорода и азота в различных сочетаниях.

Серосодержащие соединения наиболее вредны как при переработке, так и при использовании нефтепродуктов. Они отрицательно влияют на многие эксплуатационные свойства нефтепродуктов. У автомобильных бензинов снижается приемистость к ТЭС, стабильность, способность к нагарообразованию, коррозионную агрессивность. При сгорании сернистых соединений выделяются SO2 и SО3, образующие с водой коррозионно-агрессивные сернистую и серную кислоты. Серный ангидрид (SО3) сильнее, чем SО2 влияет на нагарообразование, износ и коррозию в двигателе, а также на качество масла, При наличии SО3 в продуктах сгорания повышается точка росы и тем самым облегчается конденсация Н2SO4 на стенках гильз цилиндров и усиливается коррозия. При воздействии на масло Н2SО4 образуются смолистые продукты, образующие затем нагар, обладающий в результате повышенного содержания серы большой плотностью и абразивностью и способствующий износу двигателя.

Сернистые соединения могут вызвать временное обратимое отравление. Вместе с тем, при длительном воздействии сернистых соединений, отравление зачастую бывает необратимым. Отравление сернистыми соединениями избирательно ведет к падению активности катализатора лишь в отношении реакций ароматизации углеводородов. При этом возрастает расщепляющее действие катализатора. Снижение скорости реакции ароматизации, с одной стороны, и усиление реакций распада, с другой, вызывает нарушение селективности процесса, ослабление гидрирующей функции катализатора ведет за собой также более быстрое закоксовывание катализатора. Наиболее чувствительны к действию сернистых соединений полиметаллические ренийсодержащие катализаторы.

Содержание азота в нефти редко превышает 1%. Оно снижается с глубиной залегания нефти. Азотистые соединения сосредоточены в высококипящих фракциях нефти, и особенно в тяжелых остатках. Обычно азотсодержащие соединения делят на две большие группы: азотистые основания и нейтральные азотистые соединения.

Азотистые основания сравнительно легко выделяются минеральными кислотами и поэтому наиболее изучены.

Нейтральные азотистые соединения нефти представлены арилпроизводными пиррола и амидами кислот. С увеличением температуры кипения нефтяных фракций увеличивается содержание в них нейтральных азотистых соединений и падает содержание основных.

Интересным типом азотсодержащих соединений являются нефтяные порфирины. Они содержат в молекуле 4 пиррольных кольца и встречаются в виде комплексов с ванадилом VО+2 или никелем. Порфириновые комплексы чаще всего присутствуют в нефти в виде мономолекулярных соединений. Эти соединения различаются алкильными заместителями. Могут встречаться порфирины, которые на перифирии содержат конденсированные с пиррольными ароматическое или ароматическое кольцо.

Порфириновые комплексы нефти обладают каталитической активностью. Предполагают, что они играют определенную роль в реакциях диспропорционирования водорода в процессах генезиса нефти.

Азотсодержащие соединения являются сильнейшим ядом для катализаторов процесса гидрокрекинга. Считают, что высокомолекулярные азотистые соединения прочно адсорбируются на кислотных центрах, блокируя их и понижая тем самым расщепляющую способность.

Содержание азота определяют методом Дюма или методом Кьельдаля. Метод Дюма заключается в окислении нефтепродукта твердым окислителем - оксид меди (I) - в токе диоксида углерода. Образовавшиеся в процессе окисления оксиды азота восстанавливаются медью до азота, который улавливают после поглощения СО2, и по его объему определяют количество азота в нефтепродукте. По методу Кьельдаля нефтепродукт окисляют концентрированной серной кислотой. Из образовавшегося сульфата аммония азот выделяют при обработке щелочью в виде аммиака, который улавливают титрованием раствором кислоты.

К минеральным компонентам нефти относятся содержащиеся в нефти соли, образованные металлами и кислотами, металлические комплексы, а также коллоидно-диспергированные минеральные вещества. Элементы, входящие в состав этих веществ. Часто называют микроэлементами, их содержание колеблется от 10-8 до 10-2 %.

В состав нефти входят многие металлы, в том числе щелочные и щелочноземельные, металлы подгруппы меди, цинка, бора, ванадия, а также типичные неметаллы.

Внутримолекулярные комплексы относительно хорошо изучены на примере порфириновых комплексов ванадила и никеля. Кроме порфириновых в нефтях обнаружены псевдопорфириновые и другие более сложные внутримолекулярные комплексы, где помимо азота в комплексообразовании участвуют атомы кислорода и серы в различном сочетании.

Несмотря на малое содержание в нефти микроэлементы значительно влияют на процессы ее переработки и дальнейшее использование нефтепродуктов. Большиство элементов, находящихся в нефти в микроколичествах являются каталитическими ядами, быстро дезактивирующими промышленные катализаторы нефтепереработки. Поэтому для правильной организации технологического процесса и выбора типа катализатора необходимо знать состав и количество микроэлементов. Большая их часть концентрируется в смолистом остатке, поэтому для при сжигании мазутов образующаяся пятиокись ванадия сильно корродирует топливную аппаратуру и отравляет окружающую среду.

До недавнего времени содержание и состав микроэле6ментов нефти определяли исключительно спектральным анализом золы. Этот метод может внести значительные искажения, особенно когда при озолении образуются летучие соединения.

Химико-атомно-спектральный метод анализа нефти и нефтепродуктов на содержание микроэлементов. Метод включает в себя пробоподготовку и прямой анализ полученного раствора атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой и атомно-адсорбционным методом с пламенным электролитическим атомизаторами. Для анализа используются специально приготовленные образцы сравнения. Метод позволяет определять в нефти и нефтепродуктах содержание микроэлементов до уровней концентраций 0,1-100мг\т.

Групповой состав нефти и нефтепродуктов.

Даже узкие фракции представляют собой сложные смеси гетероорганических соединений. Для технических целей достаточно знать суммарное содержание углеводородов по классам.

Общее содержание алканов в нефти составляет 25-30 %. С повышением средней молекулярной массы фракций нефти содержание в них алканов уменьшается. В средних фракциях перегоняющихся при 200-300oС, их содержание обычно уже не превышает 55-61 %.

Алканы нефти представлены изомерами нормального и разветвленного строения, так в нефтях глубокого превращения алканы часто составляют 50 % и более от содержания всех изомеров. Нефти нафтеновой природы содержат в основном алканы изостроения. Массовое содержание циклоалканов колеблется от 25 до 75 %, они присутствуют во всех фракциях. Их содержание растет по мере утяжеления фракции.

Содержание аренов в нефти изменяется от 15 до 50 %. Они представлены в нефтях бензолом и его гомологами, а также производными би- и полициклических углеводородов.

Определение аренов в бензинах проводят комбинированным методом анилиновых точек, сущность которого сводится к расчету массового содержания аренов в процентах. Исходят из изменения критических температур взаимного растворения равных объемов бензина и анилина до и после извлечения аренов.

Определение содержания ненасыщенных соединений в моторных топливах проводят методом озонирования. Этот эксресс-метод состоит в селективном измерении на анализаторе двойных связей количества озона, израсходованного на озонирование ненасыщенных соединений в моторных топливах.

Определение содержания парафиновых и нафтеновых углеводородов в бензинах проводят по удельной рефракции, причем используется зависимость удельной рефракции от температуры кипения.

Структурно-групповой анализ керосиновых и масляных фракций методом n-d-M. По этому методу находят распределение углерода между структурными элементами, входящими в среднюю молекулу исследуемого продукта, а также содержание нафтеновых и ароматических колец в этой молекуле.

Определение нафтеновых углеводородов в нефтяных маслах проводят фотоэлектроколориметрическим методом определения натровой пробы. Сущность метода заключается в воздействии раствора NaОН на масла с последующим отделением щелочной вытяжки, подкислении и определении степени ее помутнения по оптической плотности.

Групповое распределение углеводородов на алкано-, циклоалкановую и ареновую фракции, а также разделение аренов по степени цикличности проводят методом ЖАХ. Пробу хроматографируют, разделяют на хроматографические фракции, определяют выход каждой фракции, показатель преломления, дисперсию и строят номограмму: показатель преломления по оси ординат и выход фракции по оси абсцисс. Фракцию до резкого подъема кривой относят к алкано-циклоалкановой.

Широкое распространение получил метод ФИА - жидкостной хроматографии на силикагеле в присутствии флуоресцирующих (люминисцирующих) индикаторов. В анализируемую фракцию вводят небольшое количество флуоресцирующих индикаторов и красителя. "Ароматический" индикатор хорошо растворим в аренах, но не растворим в других углеводородах. При ультрафиолетовом облучении колонки зона аренов дает ярко-голубую флуоресценцию. Найдены также "олефиновые" индикаторы. По отношению высоты соответствующей зоны к высоте слоя адсорбента рассчитывают содержание алкенов и аренов в нефтяной фракции или нефтепродукте.

Для определения группового состава используют также метод ИК-спектроскопии. Определяют содержание парафинов, изопарафинов, ароматических углеводородов, нафтенов, олефинов, а также октанового числа углеводородных топливах. Метод основан на использовании спектрометрии в ближней ИК-области спектра.

Содержание алканов в нефти

Алканы нефти представлены изомерами нормального и разветвленного строения. Общее содержание алканов в нефтях в основном составляет 25--30% (не считая растворенных газов). С учетом углеводородов, находящихся в растворенном состоянии, содержание алканов повышается до 40--50, а в некоторых нефтях -- до 50--70%. Однако есть нефти, в которых содержание алканов составляет всего 10--15%. Из отечественных нефтей наиболее богаты алканами озексуатская (Ставропольский край), мангышлакские, грозненская парафинистая, некоторые эмбенские и ферганские, ишимбаевская, майкопская, туймазинская, бугурусланская, ромашкинская, марковская и ряд других.

С повышением средней молекулярной массы фракций нефти содержание в них алканов уменьшается. В средних фракциях, перегоняющихся в пределах 200--300°С, их содержится обычно уже не 55--61 %, а к 500°С, как правило, количество этих углеводородов снижается до 19--5% и менее. Исключение составляют высокопарафинистые нефти полуострова Мангышлак. Так, в узенской нефти с увеличением температуры отбора фракций четко проявляется тенденция к увеличению содержания алканов, хотя в более тяжелых фракциях оно постепенно снижается.

Содержание алканов в нефтях зависит от месторождения. Например, в широкой фракции н. к. -- 300°С их содержание в мангышлакской нефти достигает 88%, нефтях Сибири 52-- 71 %, татарских -- 55 % и бакинских 30--40 %. В высших фракциях нефти алканы представляют собой твердые вещества.-- парафин и частично церезин.

Алканы нефти представлены изомерами нормального и разветвленного строения, причем их относительное содержание зависит от типа нефти. Так, в нефтях глубокого превращения алканы часто составляют 50 % и более от содержания всех изомеров, затем следуют изомеры с метильной группой в положении 2. Несколько ниже содержание изомеров с заместителем в положении 3. Среди монозамещенных изомеров основное количество составляют изомеры с заместителями в положениях 2 или 3. Двухзамещенные при одном атоме углерода изомеры не имеют большого распространения, преобладают изомеры, имеющие симметричное строение.

В небольших количествах обнаружены также изомеры алканов, в которых боковая цепь длиннее метила. Имеются и исключения из этого правила. Например, в анастасиевской нефти Краснодарского края и нефти месторождения Нефтяные Камни найдены сильноразветвленные углеводороды, в то же время в анастасиевской нефти практически нет гексана, гептана и октана.

Нефти нафтеновой природы содержат алканы в основном изостроения -- до 75% и более. В бензине жирновской нефти среди разветвленных углеводородов явно преобладают дизамещенные. В жирновской нефти не оказалось простейших циклоалканов (циклопентана и циклогексана).

В нефти из месторождения Нефтяные Камни в бензиновой части разветвленных алканов с одним третичным углеродным атомом найдено несколько меньше половины всех алканов, затем следуют углеводороды с двумя заместителями и совсем мало -- с тремя.

Разветвленные алканы распределяются неравномерно по различным фракциям нефти. Так, в нефти Понка-Сити "50 % их количества приходится на фракцию Се--Сю, 32,2 % -- на фракцию Сц--Сп и только 10,8% -- на фракцию C18--C25-Углеводородов С26--С38 в этой нефти содержится "5,9% в расчете на сумму разветвленных алканов.

состав нефти

Новейшими методами изучен индивидуальный углеводородный состав фракции 140--180°С нефти Понка-Сити. Было выделено и идентифицировано 49 алканов и циклоалканов 84 % от всех возможных углеводородов погона, или 10 % в пересчете на нефть, в том числе шесть диметилоктанов из 12 возможных: 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 4,4- и 4,5-. Остальные шесть диметилоктанов: 2,2-, 2,3-, 2,7-, 3,3-, 3,5- и 3,6--по-видимому, содержатся в нефти лишь в незначительных количествах. Два углеводорода -- 2,6-диметилоктан и 2-метил-З-пропилгексан -- содержатся в нефти в необычно больших количествах (0,55 и 0,64%). Первый из них может быть отнесен к гидрированным аналогам ациклических изопреноидов; второй мог произойти из моноциклического терпена -- сильвестрена. Содержание каждого из остальных углеводородов не превышает сотых долей процента.

Физические и химические свойства
Алканы - бесцветные вещества, нерастворимые в воде. В обычных условиях они химически инертны, так как все связи в их молекулах образованы с участием sp3-гибридных орбиталей атома углерода и являются очень прочными. В реакции присоединения алканы не вступают: все связи атомов углерода полностью насыщены.
Для алканов характерны реакции замещения с галогенами, причем с фтором реакция идет со взрывом. Хлор реагирует только при нагревании или на свету. Атомы галогенов постепенно замещают атомы водорода, образуя галогенопроизводные углеводородов. Например:
CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 ® CH2Cl2 + HCl и т.д.
При отщеплении же продуктов типа HX водород отщепляется от соседнего наименее гидрогенизированного (т.е. с наименьшим количеством атомов водорода) атома углерода. Эта закономерность называется правилом Зайцева:

Предельные углеводороды вступают в реакции нитрования, сульфирования, сульфохлорирования и сульфоокисления углеводородов:
RH + НО-NO2 ® RNO2H + H2O
RH + НО-SO3H ® RSO3H + H2O
RH + SO2Cl2 ® RSO2-Cl + HCl
RH + 2SО2 + О2 + H2O ® RSO3H + H2SO4
При обычных условиях аланы устойчивы к действию даже самых сильных окислителей, но при высоких температурах происходит разрыв углеродной цепи с образованием смеси карбоновых кислот, спиртов, кетонов, эфиров; также выделяется углекислый газ. Алканы сгорают на воздухе с образованием оксида углерода (IV) и воды:
CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O
Алканы получают гидрированием непредельных углеводородов и галогенопроизводных и непосредственным синтезом из оксида углерода и водорода:
C2H4 + H2 ® C2H6
RCl + H2 ® RH + HCl
CO2 + 4H2 ® CH4 + 2H2O

Газообразные алканы

Газообразные топлива являются альтернативным видом энергоносителей по отношению к традиционным жидким топливам, получаемым из нефти. Физико-химические и эксплуатационные свойства газообразных топлив существенно отличаются от бензинов и дизельных топлив, что влияет на конструкцию газовых систем питания и их эксплуатацию. Техническое обслуживание и ремонт газового оборудования, переоборудование, хранение ГБА и их заправка, подготовка ремонтных рабочих имеют существенные особенности.

К газообразным углеводородным топливам, которые достаточно широко применяются в настоящее время и имеют перспективы расширения их использования, относятся:

· компримированный (сжатый) природный газ (КПГ) (метан);

· газ сжиженный нефтяной (ГСН) (пропан-бутановая смесь).

Другие виды газообразных топлив - сжиженный природный газ (метан), биогаз (метан и другие составляющие), диметилэфир, водород - пока не нашли коммерческого применения.

Основными компонентами газообразных углеводородных топлив являются углеводородные газы - метан, пропан, бутан и ряд других. Эти газы могут храниться на автомобиле в сжиженном или газообразном агрегатном состоянии. Агрегатное состояние газа зависит от физико-химических свойств его компонентов, температуры и давления в баллоне.

Жидкие алканы (парафины, изопарафины) как компоненты топлив

Алкановые углеводороды (парафины) – газообразные, жидкие или твердые вещества представляют собой сочетание углеродных и водородных атомов в виде незамкнутой цепочки. Их общая эмпирическая формула такова: СnН2n + 2.
Соединения, содержащие от 5 до 15 атомов углерода, – жидкие вещества, а начиная с гексадекана (С16Н34), – твердые вещества. Именно такие парафины и находятся в соляре. При обычной температуре они могут находиться в растворенном или кристаллическом состоянии во фракциях нефти. Т.е. углеводороды с низким количеством атомов углеводородов, изопарафины и нафтеновые, являются типа растворителя для н-парафинов.
С увеличением молекулярной массы температура кипения, плотность, вязкость парафиновых углеводородов повышаются. Изопарафины обычно имеют более низкие температуры кипения и плавления. Они устойчивы к действию кислорода при высоких температурах, в то время как н-парафины легко окисляются при повышенных температурах. Многие парафиновые углеводороды имеют высокие температуры застывания, как вы уже поняли.
Из всех классов углеводородов алкановые имеют наиболее высокую теплоту сгорания. Их присутствие в нефтепродуктах не вызывает вредного влияния на резиновые изделия. В целом топлива и смазочные материалы, содержащие большое количество алкановых углеводородов, отличаются высокой стабильностью. При получении высококачественных автомобильных бензинов желательно присутствие изопарафинов (н-парафины снижают детонационную стойкость бензинов). В то же время легкоокисляющиеся н-парафины, уменьшая время с момента подачи топлива до его воспламенения, способствуют более плавному нарастанию давления и лучшей работе двигателя. Поэтому их содержание в более тяжелых дизельных топливах предпочтительно (однако в зимних сортах содержание их ограничивают).
Так как нефтепродукты, содержащие парафиновые углеводороды, имеют высокие температуры застывания, их применение в холодное время затруднено. Поэтому для обеспечения текучести при относительно низкой температуре такие масла нужно подвергать депарафинизации, т. е. из них должны быть удалены алкановые углеводороды, имеющие высокую температуру плавления.

Твердые алканы (парафины, церезины)

Твердые алканы условно начинают считать таковыми с углеводородов С19 или С20 и до максимально возможных в нефти. Термин "твердые" в этом случае тоже условен, поскольку твердыми фактически являются только алканы нормального строения, а изоалканы выше С19 в значительной своей части при нормальной температуре остаются жидкими. Твердые НПУ С19-С35 содержатся в основном во фракции нефти 330-500 °С. В более высококипящих фракциях их содержание резко уменьшается, в них преобладают ИПУ и гибридные структуры цикланы и арены с длинными боковыми цепями). Твердые углеводороды, выделенные из остаточных продуктов нефти называют церезинами.

Твердые НПУ - наиболее высокозастываюшие углеводороды нефти, они определяют температуру застывания нефти в целом (и соответственно ее транспортабельность и другие эксплуатационные качества). Их содержание в нефтях колеблется от 0,5 до 20% масс. и является классификационным признаком, по которому нефти относят к трем видам: малопарафинистые (до 1,5%), парафинистые (1,51-6,0%) и высокопарафинистые (>6,0%).

НПУ С19-С35 имеют температур. плавления от +35 до +70 °С, и на этом основан метод их выделения из нефти или ее фракции. Для этого нефть или ее фракцию смешивают с селективным кетон-ароматическим растворителем и охлаждают до температур 0 - минус 10 °С. Образовавшиеся в растворе кристаллы НПУ отфильтровывают и определяют массовый выход. В принципе этот же метод используют в промышленности для выделения из фракции нефти 350-460оС твердого парафина, являющегося одним из товарных продуктов. Такой твердый парафин представляет собой концентрат НПУ различной чистоты (в зависимости от степени обезмасливания и очистки - от 90 до 98% масс.). По средней температуре плавления выделяемый из нефти парафин относят к мягким (tпл = 40 ÷ 45 °С, С19-С25), среднеплавким (tпл = 45 - 50 °C, С25-С28), твердым (tпл = 50 - 65 °С, С28-С35) и высокоплавким (tпл > 65 ° С и выше).

Примеси, попадающие в твердый парафин при его кристаллизационном выделении (2-10% масс.), - это главным образом ИПУ и гибридные углеводороды - цикланы с длинными боковыми неразветвленными цепями, свойства которых приближаются, поэтому к свойствам НПУ.

Твердые парафины используют как сырье для получения синтетических жирных кислот и далее - моющих средств, парафинов и олефинов, как защитные покрытия, для пропитки тароупаковочных изделий, приготовления мастик и консистентных смазок, как изолирующий материал в электронике, а в парфюмерной промышленности и для приготовления свечей. В композициях с различными полимерами сфера применения твердого парафина значительно шире.




Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 73 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.014 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав