Cтраница 2
Рассмотренные здесь экспериментальные данные о химической природе высокомолекулярных углеводородов нефтей, как отечественных, так и зарубежных месторождений, были получены при исследовании не сырых нефтей, а нефтепродуктов, отобранных при атмосферно-вакуумной перегонке. В этих условиях исходная сырая нефть подвергается более или менее длительному воздействию высоких температур ( 350 - 500), что сопровождается изменением строения некоторых высокомолекулярных соединений - серу - и кислородсодержащих органических соединений, а также некоторых групп углеводородов, прежде всего гибридных циклопарафино-ароматических структур. Выше уже отмечалось, что при длительном нагревании а-метилнафталина, а также высокомолекулярных моно - и бициклических ароматических углеводородов, выделенных из нефти, при температуре 300 - 350, заметным становится процесс уплотнения, ведущий к образованию конденсированных полициклических ароматических структур. Этот процесс не может не оказывать значительного влияния на характер структуры полициклических конденсированных ароматических углеводородов высококипящих дистиллатных масляных фракций и остаточных нефтепродуктов, а также на количественное содержание последних в этих фракциях. [16]
Выбор между этими возможностями определяется характеристиками исходной сырой нефти и потребностями рынка. [17]
Это являлось прямым доказательством того, что фуллерова земля удерживает из исходной сырой нефти не только смолы, по п ароматические углеводороды. Однако эти весьма важные п интересные опытные факты не привлекли к то время к себе внимания п были скоро забыты. [18]
Содержание каждой из этих фракций составляет лишь 0 0025 % на нефть или 0 025 % на масляное сырье. Данные табл. 1 и 5 показывают, что содержание углеводородов, выделенных из бензиновых и керосиновых фракций, составляет от 0 002 до 1 9 % от исходной сырой нефти. В противоположность бензиновым фракциям ни одна из узких масляных фракций не представляет собой индивидуального углеводорода и любая из них состоит из нескольких углеводородов одного и того же типа, обладающих молекулами одного и того же размера. Таким образом, общее количество углеводородов в масляном сырье исключительно велико и достигает по меньшей мере нескольких тысяч, что указывает на исключительно большую сложность состава смазочных масел по сравнению с составом бензинов. [19]
Ранее в Техасском университете [49] были выделены также компоненты, относящиеся к различным типам оснований, а именно: 2-метилпиридин. Хекмен, Вибо и Гитселс [50] выделили из оснований калифорнийского крекированного нефтяного сырья изохинолин и 1 - и 3-метилизохинолины, также как и другие хинолины. Однако неизвестно, присутствовали ли эти соединения в исходной сырой нефти или образовались в результате термического разложения. [20]
Защита окружающей среды занимает важное место в операциях нефтепереработки вследствие требований соответствия и потребностей экономии, так как цены и себестоимость нефти растет. Нефтеперерабатывающие заводы производят многочисленные выбросы воздуха и воды, которые могут быть опасны для окружающей среды. Некоторые из них - загрязнители, находящиеся в исходной сырой нефти, в то время как другие - результат процессов и операций нефтепереработки. Сточные воды обычно содержат углеводороды, растворенные материалы, взвешенные твердые вещества, фенолы, аммиак, сульфиды, кислоты, щелочи и другие загрязнители. Также существует риск случайных утечек разнообразных воспламеняющихся и / или ядовитых химических веществ. [21]
Скиннер [58] осаждал асфальтовую часть из сухой нефти долины Сайта Мария с помощью пропана и затем последовательно экстрагировал эту асфальтовую часть с помощью следующих растворителей: н-пентан, н-гек-сан, н-гептан, 2 2 4-триметилпентав, циклогексан, бензол и пиридин. Некоторые из металлических производных были до некоторой степени растворимы в части нефти, находившейся в растворе пропана, но в общем они имеют тенденцию концентрироваться в асфальтовой части. Хотя ванадий ( 0 02 % по весу в исходной сырой нефти) присутствовал во всех фракциях, однако наибольшая часть его была найдена в циклогексановой и бензольной фракциях. На основании сходства спектра поглощения ванадиевых концентратов из нефти и спектров поглощения синтетических ванадиевых порфириновых комплексов Скиннер пришел к заключению, что ванадиевые соединения из нефти долины Санта Мария в Калифорнии существуют в виде порфириновых комплексов. В дополнение к этому Скин-нером были обнаружены и другие металлические производные, концентрирующиеся в различных фракциях растворителей, а именно соединения алюминия, титана, кальция и молибдена. Груз и Стивене [52] среди других соединений, которые могут присутствовать в обнаруживаемых количествах в золе различных нефтей, называют также соединения теллура, бария, свинца, магния, хрома и серебра. В соответствии с данными этих авторов присутствие небольших количеств большинства металлических производных в сырой нефти, невидимому, объясняется наличием растворимых в нефти солей нефтяных кислот. [22]
Что касается многочисленных литературных данных по определению группового состава сераорганических соединений в нефтях путем предварительной их ректификации на отдельные более или менее узкие фракции, то в этих случаях определяемый состав не соответствует составу сырой нефти. Из этих данных следует, что при отсутствии элементарной серы в исходной сырой нефти она была обнаружена во фракциях, полученных перегонкой нефти в вакууме. Содержание меркаптанов во фракциях также зависит от режима перегонки. Эти результаты свидетельствуют о том, что по составу фракций нельзя судить о составе сераорганических соединений в сырой нефти. [23]
Природа изучавшегося сырья показана в верхней части фиг. Из диаграммы видно, что для исследования была выбрана фракция, составляющая 10 % от исходной сырой нефти. Эта масляная фракция, составленная из 16 фракций, полученных при первоначальной разгонке нефти, произведенной специально для настоящего исследования Станд. [24]
На средних стадиях процесса ( расход озона 6 - 12 г / кг) озонирование масляных компонентов в малосмолистых иефтях, видимо, завершается. Содержание масел сохраняется на одном уровне ( около 76 % в советской и 79 - 81 % в вахской нефти; см. табл. 2), хотя концентрация кислорода в маслах повышается до 1 1 - 1 2 мае. Содержания толуольных и спирт-толуольных смол в озонированных нефтях на средних стадиях процесса меняются по-разному в зависимости от природы исходной сырой нефти. [25]
В газойлях различного происхождения были обнаружены сернистые соединения разных типов. Так, газойль из тексасской нефти отличается от крекипг-газойля и газойлей из нефтей Среднего Востока тем, что в нем были обнаружены меркаптаны, которые отсутствуют у нефтей Среднего Востока, а также практически полным отсутствием в нем бспзтиофеновых структур и преобладанием дибензтпофеноных структур. Отсюда следует, что сернистые соединения, содержащиеся в средних и тяжелых нефтепродуктах, полученных из различных нефтей, заметно различаются построению, причем характер и глубина процессов переработки сырой нефти оказывают более сильное влияние па характер конечных сернистых соединений, чем природа исходной сырой нефти. [26]
С помощью этих двух операций было удалено 85 % хлоридов из сырой нефти, и содержание минеральных веществ было уменьшено на одну треть. В полученной таким образом сухой нефти были спектроскопически обнаружены бор, магний, кремний, железо, медь, никель и ванадий, в то время как в исходной сырой нефти содержались кроме того также натрий и стронций. [27]