Cтраница 3
При исследовании масел, содержащих арома - тические кольца, последние исчерпывающим гидрированием переводятся в гидроароматические ( шестичленные нафтеновые) кольца, и полученная смесь нафтенов и парафинов изучается, как описано выше. При этом из количества нафтеновых колец, найденных для гидрированного масла, вычитается количество ароматических колец, которое может быть определено из количества водорода, поглощенного при гидрировании. [31]
Заменяя в этом уравнении М на соответствующие значения / С0, Ка или С0 и Са, получим уравнения для определения общего количества колец / Cs, количества ароматических колец Кas или процентного содержания углерода во всех или только ароматических кольцах средней молекулы сераорганических соединений. Этот метод расчета в сочетании с другими методами [2, 3, 4] был использован для определения структурно-группового состава углеводородов и сераорганических соединений в масляном дистилляте из туймазинской нефти с v 100 10 ест. [32]
Этот метод применим как для узких фракций адсорбционного ( азделения, так и для рафинатов и масел, полученных по различной ехнологии, а также для масляных фракций прямой перегонки ( ефти. При большом содержании смол результаты анализа искажаются. Ло методу n - d - M находят распределение углерода между различ-шми структурными элементами, входящими в среднюю молекулу гсследуемого продукта, а также количество нафтеновых и ароматических колец в этой молекуле. [33]
Сравнение свойств и структурно-группового состава фракций высокомолекулярных углеводородов восьми исследованных нефтей ( табл. 40) позволяет сделать некоторые предварительные обобщения. В соответствии с рассмотренными выше закономерностями изменения состава и свойств индивидуальных углеводородов но мере гибридизации их молекул с увеличением молекулярных весов различие наименее резко сказывается на полициклических фракциях высокомолекулярных углеводородов, содержащих конденсированное бициклическое ароматическое ядро. В подавляющем большинстве случаев показатель соотношения ароматических и циклопарафиновых колец в молекуле колеблется в довольно узких пределах, а именно 2 - 2 3 ароматических и 1 5 - 1 7 циклопарафиновых колец. Лишь у радченковской и туймазинской нефтей количество ароматических колец в этой фракции приближается к трем. [34]
Тяжелые нефтяные остатки ( гудрон и др.) представляют собой очень сложные смеси углеводородов различных классов и их гетеропроизвод-ных, состав которых во многом зависит от природы нефти. В процессе окисления этих продуктов, с целью получения битумов, протекает ряд параллельных и последовательных реакций, приводящих, в конечном счете к накоплению наиболее высокомолекулярных соединений асфальтенов. Механизм этих реакций в настоящее время изучен, однако для практических целей часто достаточно знать только количественные превращения основных компонентов, входящих в состав битумов. Опыты [84] показали, что процесс окисления битума протекает в два периода: первый до температуры размягчения - 50 С и второй от - 5 О до 90 С. Согласно данным этих же авторов, наиболее интенсивно кислород воздуха расходуется в первый период процесса, который длится значительно меньше времени, чем второй. Корбетта [82], показали, что количество ароматических колец в процессе окисления в моно - и бициклоароматических углеводородов уменьшается, а в бензольных смолах и асфальтенах растет, тогда как в спиртобензольных смолах наблюдается минимум ароматичности на границе двух периодов окисления. [35]
Еще до 1930 г. автор настоящих строк, тогда работавший совместно с Дж. Уже в то время было очевидно, что подобного рода исследование более высоко кипящих фракций является задачей безнадежной. Не умаляя того большого значения, особенно для научных целей, которое имеют исследования по проблеме № 6 Американского нефтяного института-исследования, которые проводятся в США в течение многих лет-можно с уверенностью утверждать, что усилия разделить фракции минеральных масел на индивидуальные компоненты вряд ли вообще могут привести к успешным результатам. Именно эта необходимость и положила начало так называемому кольцевому анализу, известному также под названием анализа Ватермана, который был опубликован в его первоначальном варианте в 1932 г., а усовершенствования к нему и добавления-в 1935 г. Важной особенностью нового метода анализа было то, что нефтяные фракции, и особенно высокомолекулярные, уже более не рассматривались как смеси молекул различного состава; вместо этого была сделана попытка оценить количество функциональных, или структурных, групп, а именно количество ароматических колец, нафтеновых колец и парафиновых цепей ( или, возможно, свободных парафинов), содержащихся в таких сложных смесях. Другая особенность кольцевого анализа заключалась в том, что он был основан на содержании водорода в полностью гидрированных ( не содержащих ароматических углеводородов) маслах в качестве мерила числа нафтеновых колец и парафинисто-сти масел, а также на количестве поглощенного водорода при гидрогенизации в качестве мерила числа ароматических колец, содержащихся в исходном образце масла. [36]