ФЭА / Прикладная химия / гетероатомные соединения
(автор - student, добавлено - 13-08-2013, 18:34)
Помимо углеводородов, в нефти присутствуют и гетероатомные соединения. К гетероатомным соединениям относят органические соединения, в состав которых, кроме углерода и водорода, входят в больших или меньших количествах кислород, сера и азот. Несмотря на то, что по данным элементного анализа суммарное содержание гетероатомов в нефти не велико, сами гетероорганические соединения могут доставлять до 20 % масс. от сырой нефти. Так же, как и для углей изучение состава и свойств гетероатомных соединений в нефти может помочь в определении ее происхождения. Предполагают, что гетероатомные соединения являются промежуточными продуктами различных превращений нефти. Кислородные соединения  Подавляющее количество кислород, содержится в нефти в фенолах (особенно много фенолов в смолистых нефтях), нафтеновых и алифатических кислотах.  Алифатические кислоты представлены в нефтях кислотами нормального и изомерного строения, в том числе изопреноидного. Нафтеновые кислоты являются производными нафтеновых углеводородов — циклопентана и циклогексана. Ароматические кислоты являются производными бензола и полициклических аренов. Следует отметить, что в парафиновых нефтях, т. е. в нефтях богатых парафиновыми углеводородами, преобладают алифатические кислоты, а в нафтеновых — нафтеновые.  нафтеновые кислоты Нафтеновые кислоты стараются удалить из нефти, так как они образуют соли с металлами, что ведет к разрушению аппаратуры и трубопроводов. Вместе с тем, нафтенаты щелочных металлов — это деэмульгаторы нефти и используются для ее обезвоживания.
Фазовые переходы в нефтяных системах, как уже отмечалось, сопровождают все технологические стадии - от добычи нефти до ее переработки, и поэтому представляет определенный интерес общая схематичная диаграмма фазовых изменений НДС, предложенная проф. З.И. Сюняевым (рис.3). Здесь на участке А-Б' существует связнодисперсная система (студень), которая при повышении температуры переходит (участок Б'-Б) в свободнодисперсную систему (золь). Вся зона АБ - это область низкотемпературных обратимых НДС, где ССЕ представлены кристаллами парафина и ассоциатами асфальтенов. Область температур АГ на участке Б-В - это существование молекулярного раствора (отсутствие дисперсной фазы). Размер этой области зависит от химического состава нефти, и для высоковязких нефтей и нефтепродуктов с высокой концентрацией асфальтенов и смол (например, битумы и пеки) эта зона может вообще отсутствовать, т. е. Т= 0. Участок диаграммы 5-.fi'"-это также образование свободно-дисперсной системы (золя), но уже необратимого типа, где ССЕ представлены твердыми частичками уплотнения, полученными в результате химических реакций. Здесь асфальтены, образуя крупные ассоциаты, насыщают раствор и выпадают в осадок -образуют отдельную фазу (карбены). В конце участка (вблизи точки В') карбены переходят в карбоиды и образуется типично коллоидная система, переходящая далее (.участок В- Г) в геле-образное, т.е. в связнодисперсное состояние. При очень высоких (500 - 550 °С) температурах эта система переходит в сплошную твердую фазу (точка Г), так называемую твердую пену (кокс). Таким образом, знание и учет коллоидно-дисперсных свойств нефтепродуктов и особенно межфазных переходов является очень важным для выбора оптимальных параметров технологии переработки нефти. нефтяная дисперсная система Рис.2. Изменение предельного напряжения сдвига Рm от времени:1, 2, 3 - соответственно гудроны ромашкинской, арланской и мангышлакской нефтей
|
|