Асфальтепа
Cтраница 2
В результате сравнительного изучения смолисто-асфальтеповых компонентов нефтей и битумов было установлено, что фракции их резко отличаются. На основании анализа экспериментальных данных можно высказать предположение, что нефтяные смолы и асфальтепы являются продуктами, образовавшимися в процессе формирования нефтяной залежи, в то время как смолы и асфальтены битумов можно считать недовосстано-влепной формой исходного органического пещестна. [16]
Одним из наиболее детально изученных элементов нефти является никель. Содержание никеля установлено как в высокосернистых, так и в малосернистых пефтях, а также во всех фракциях, смолах и асфальтепах. [17]
Теоретически вполне возможно образование ароматических углеводородов при бактериальном разрушении органических веществ, содержащих кольчатые соединения. В процессе образования нефти могут принимать участие и жирорасщепляющие бактерии, весьма обильно представленные в морских отложениях, в нефтяных залежах, в песках, пропитанных нефтями, смолами и асфальтепами. [18]
Были высказаны предположения, что асфальтепы имеют поли циклическую природу. Против такого допущения говорят, однако, свойства синтетических углеводородов подобного строения: в отличие от асфальтенов они имеют кристаллическую структуру и, кроме того, нерастворимы в бензоле и сероуглероде, в которых асфальтепы ( и смолы) хорошо растворяются. С некоторыми подобного рода аморфными смолами асфальтены и нефтяные смолы действительно имеют много общего. [19]
Трудность разделения наиболее высокомолекулярных фракций смол ( число углеродных атомов 80 - 100) п самых ннзкомолекулярных составляющих асфальтепов ( число углеродных атомов 80 - 100) определяется взаимным перекрыванием молекулярных весов и, по-видимому, близостью строения этих компонентов. Естественно поэтому, что в этой смеси смол и асфальтепов с близкими молекулярными весами на успех достаточно совершенного разделения компонентов можно рассчитывать только при применении методов, основанных на разделении смесей но типу молекул а не по их размерам, так как асфальтепы равного молекулярного веса должны отличаться от смол более высокой степенью ароматичности п большей кондепсированпостыо пол нцикл пческого ядра, что видно из более высокого соотношения С: II. Из тяжелых остатков, получаемых в процессах термокаталптическон переработки, легче п полнее отделяются асфальтены от смол в продуктах из более низкотемпературных ироцессов. [20]
В результате такого суммарного процесса обуглероживания, молекулы асфальтенов значительно уменьшаются по размеру ( молекулярный вес с 1800 - 2500 снижается до 000 - 1) 00) и объему, теряют свою гибкость, подвижность н рыхлость и, как следствие этого, ухудшается их растворимость; они приобретают компактность и жесткость трехмерных структур. Этими химическими превращениями асфальтенов при воздействии высоких температур и при окислении и объясняется то, что вторичные асфальтены, выделяемые из крекинг-остатков и окисленных битумов, характеризуются большей хрупкостью, низким молекулярным весом, высоким отношением С: П и худшей растворимостью, чем нативные асфальтепы, содержащиеся в сырых нефтях. [21]
Неплавкие вещества не могут вызывать спекания, так как они не способны создать непосредственного соприкосновения с твердыми поверхностями зерен сыпучих материалов и не образуют слоев однородного прочного кокса. Но неплавкие вещества могут принимать участие в образовании спаивающих слоев кокса при условии, что они равномерно диспергируются в расплаве и образуют с ним однородную коллоидную систему. Такими веществами могут быть асфальтепы, битумные карбопды н высокодисперсные угли, например, сажи. [22]
Содержащиеся в сырых нефтях асфальтепы хорошо растворяются в таких органических веществах, как сероуглерод, хлороформ, бензол и его гомологи, циклогексан и некоторые другие растворители, но не растворяются в ппзкомолокулярных парафиновых углеводородах ( Сг - С. Последним и: пользуются для выделения асфальтепов из нефти и нефтепродуктов. В бензино-лигроиновых и керосиновых фракциях асфальтепы растворяются тем легче, чем больше в последних содержится ароматических углеводородов. [23]
Это свидетельствует о том, что асфалътены даже из такого неизмененного материала, как природный асфальт, представляют собой крайне многообразную и сложную смесь веществ разного молекулярного веса и химического строения. Избирательность отдельных растворителей в отношении асфальтенон проявляется не только с количественной стороны, но, что не менее важно и интересно, сильно сказывается и на качестве извлекаемых тем или иным растворителем асфальтенон, например на отношении С: II, которое служит показателем степени цикличности и кондепсированности полициклических ароматических структур, к числу которых, несомненно, относятся асфальтепы. Это видно на примере селопиццкого асфальта ( табл. 101), в котором кол и честно и качество ( по отношению С: Н) асфальтенов, извлеченных одними и темп же растворителями ( ацетон, диэтпловып эфир, метиловый спирт) из асфальта и из асфальтенов, предварительно экстрагированных из асфальта бензолом, сохраняют замечательное постоянство. [24]
Во фракциях окисленного асфальта полоса спектра при 9 6и, становится слабее, а полосы 8 8 и 7 7и, усиливаются. Это изменение напоминает процесс окисления сульфоксидои с образованием сульфонов. Указанные авторы получили также инфракрасные спектры асфальтенов, в которых имелись полосы поглощения, характерные для ароматических и алифатических элементов структур, а также для групп С-О и С-О - С. Атмосферное воздействие па асфальтепы не меняет существенно их спектров поглощения, повышается лишь интенсивность полос, характерных для ароматических структур и карбонильных групп. [25]
В сернистых и высокосернистых нефтях значительно содержание смолисто-асфальтеновых веществ и соединений металлов, в частности ванадия. Эти компоненты ухудшают качество моторных и котельных топлив и должны быть удалены при углубленной переработке остатков. Особенно нежелательно присутствие ас-фальтенов, которые при высокой температуре на 70 % превращаются в кокс. Кроме того, в асфальтепах концентрируется основное количество солей, золообразующих компонентов, соединений тяжелых агрессивных металлов, значительная часть азот -, кислород - и серосодержащих соединений. [26]
Несколько десятилетии идет спор, имеются ли непредельные связи в смолисто-асфальтеиовой части нефтей и природных асфальтов, но окончательно этот вопрос пока еще не решен. По-видимому, наиболее близок к истине Марианн 177 ], который детально исследовал реакцию Хромирования асфальтенов, тщательно контролируя как реакцию присоединения брома, так н реакцию замещения бромом. Па основании: тих исследований он пришел к выводу, что утверждение о том, что при взаимодействии брома с асфальтенамн идет только реакция замещения и совсем не идет реакция присоединения 180), ошибочно. Признавая, что большая часть брома и хлора при взаимодействии с асфальтепами действительно расходуется па реакции замещения, Марианн вместе с тем подчеркивает, что значительное количество брома присоединяется к ас-фальтенам, оставляя, однако, открытым вопрос о природе этих реакций присоединения. Присоединяется ли бром по кратным связям или он вступает в реакции присоединения с какими-нибудь компонентами асфальтенов, тот вопрос остается по-прежнему неясным. Таким образом, Марнани признает наличие олефшюиых связей в смолисто-асфальтеповой части асфальта. [27]
То обстоятельство, что асфальтены характеризуются более высоким молекулярным весом: и, по-видимому, большей кондепспрованностыо ароматических структурных элементов, составляющих их молекулы, чем смолы из тех же пефтеп, обусловливает их худшую растворимость, чем этих последних. На этом и основаны нее методы выделения асфальте но из смеси их со смолами путем разбавления этих смесей низшими гомологами метана ( С. Этим же объясняется п то, что при отгонке из нефти н нефтепродуктов, содержащих смолы и асфальтены, легких углеводородов, особенно предельного характера, повышаются растворимость асфальтепов в смолисто-углеводородных системах и стабильность таких коллоидных систем. В том же направлении действует увеличение в таких тройных системах ( углеводороды - смолы - асфальтепы) количества ароматических углеводородов. [28]
Следует отметить, что в процессах деасфальтизации пропан выступает не только как избирательный растворитель, но и одновременно как коагулятор смолисто-асфальтеновых веществ. Известно, что асфальтены в нефтяных остатках присутствуют только в коллоидном состоянии. При этом дисперсионной фазой являются асфальтены, а дисперсионной средой - масла, в т.ч. гюлицикличес - кие ароматические углеводороды и смолы сырья. В разбавленных растворах, в которых растворитель, как, например пропан, не обладает способностью растворять асфальтепы, имеет место коа - 1уляция последних. [30]
Страницы: 1 2 3