Cтраница 4
Впервые вопрос о нахождении в нефти ароматических углеводородов был систематически изучен В. В. Марковниковым и В. Оглоблиным [1] около 70 лет тому назад, и до сих пор данные этих исследователей являются основными в этой области. Для извлечения из них ароматических углеводородов авторы первоначально промывали заводские погоны едкой щелочью, дробили в пределах 10 и обрабатывали дымящей серной кислотой или купоросным маслом; в иных случаях промытые щелочью погоны предварительно фракционировались 3 - 4 раза, а затем уже обрабатывались кислотой. Впоследствии для более тщательного отделения ароматических углеводородов было признано необходимым обрабатывать нефтяные погоны серно-азотной смесью. Однако в тех случаях, когда ароматические углеводороды нефти не просто отделяются, а подлежат исследованию, применение серной кислоты предпочтительно в интересах дальнейшей работы. [46]
Нитрогруппа направляет следующую нитрогруппу в мета-положение. При нитровании, гомологов бензола алкильный радикал ориентирует внедрение нитрогруппы в орто - и пара-положение. Так, при нитровании толуола получается известное сильно взрывчатое вещество 2 4 6-тринитротолуол, или тротил. Обе эти реакции, сульфирование и нитрование - широко использовались при исследовании структуры ароматических углеводородов нефти и имеют большое значение в промышленности органического синтеза. [47]
Парафиновые фрагменты в средних молекулах представлены преимущественно разветвленными цепочками средних размеров. По соотношению алифатических и нафтеновых атомов углерода, по среднему числу нафтеновых колец в молекуле изученные нефти отличаются от нефтей других регионов меньшей долей алифатических атомов углерода в средних молекулах. Общим характерным признаком для изученных нефтей является повышенная доля нафтеновых фрагментов молекул аренов в высококи-пящих фракциях независимо от химического типа нефти. Чем больше возраст и глубина залегания вмещающих нефтяную залежь пород, тем более отчетливо проявляется отмеченная особенность строения молекул ароматических углеводородов. Изучение ароматических углеводородов остаточных фракций нефтей также указывает на преобладание в их структуре нафтеновых фрагментов. Ароматические углеводороды нефтей, менее погруженных, характеризуются повышенной долей алифатической части молекул, наличием более длинных парафиновых заместителей. [48]
Практически все индивидуальные ароматические углеводороды, выделяемые в настоящее время из нефти, содержатся в прямогонной бензиновой фракции, обычно выкипающей в пределах примерно от 66 до 204 С. Уже давно известно, что в такой прямогонной фракции присутствуют бензол, толуол, ксилолы и ароматические углеводороды С9 и выше. Поскольку все эти компоненты отличаются высокой детонационной стойкостью, их основное значение до 1950 г. определялось главным образом ценностью их как высокооктановых компонентов прямогонных бензинов. В бензинах различных нефтей, добываемых в США, содержится приблизительно от 5 до 20 % ароматических углеводородов. Хотя содержание их в прямогонных бензинах обнаруживает некоторую зависимость от геологического возраста континентальных месторождений США, все же наблюдаются значительные расхождения в этом отношении между нефтями, добываемыми в одном и том же районе и даже из одной и той же скважины, но с различных горизонтов. В табл. 2 приведены данные о составе прямогонных бензинов из двух запад-нотехасских нефтей. Даже в этих сравнительно близких прямогонных фракциях содержание ароматических углеводородов сильно различается. Из табл. 2 можно также видеть, что природные ароматические углеводороды нефти составляют лишь весьма незначительную часть общего ее объема. Трудности извлечения этих небольших количеств непосредственно из нефти настолько велики, что этот источник получения ароматических углеводородов не считался сколько-нибудь серьезным на протяжении многих лет. Извлечение этих ароматических углеводородов стало возможно лишь в результате многочисленных усовершенствований технологии нефтепереработки. [49]