Программа (5) (1163600)
Текст из файла
Основное содержание курса «Окислительное обессеривание нефтяныхфракций: возможности и перспективы»Настоящий курс предназначен для студентов химических специальностей4-5курсов,специализирующихсянефтепереработки.Вкурсепонефтехимиирассматриваютсяиосновныепроцессамклассыгетероатомных соединений нефти, основное внимание уделяется сернистымсоединениям. В курсе дается анализ основным способам обессериванияуглеводородного сырья; значительное внимание уделяется рассмотрениюметодов использования окислительного обессериваниия для получениямоторныхтоплив,отвечающихэкологическимитехнологическимтребованиям. Также представляются материалы поразрабатываемымпроцессам в этой области, рассматриваются преимущества указанныхпроцессов как с точки зрения их эффективности, так и с точки зрениядостижения показателей, установленных нормативными документами вотношении содержания сернистых соединений в топливах.
В задачу курсавходит ознакомление студентов с основными подходами, необходимыми дляполучения экологически чистых топлив из прямогонных фракций, а такжеиз фракций вторичных процессов.Лекция 1ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ГЕТЕРОАТОМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕФТЯНОГОПРОИСХОЖДЕНИЯЦеннейшие индивидуальные вещества, находящиеся в нефти, внастоящее время используются в незначительной степени. Это связано спеременным составом нефтей разных месторождений, недостаточнойэффективностью доступных аналитических методов, применяемых дляизучения состава нефтей, и постоянным дефицитом знаний о природенефтяныхкомпонентов,особенноэтоотноситсякгетероатомнымсоединениям.
Указанные соединения включают такие гетероатомы каккислород, сера, азот, а также некоторые металлы, главным образом никель иванадий. Нефти содержат практически все элементыПериодическойсистемы, но абсолютное большинство из них присутствует в ничтожныхколичествах ( не более 0,001 масс. %).Кислородсодержащие соединения. Групповой состав кислородсодержащихсоединений весьма разнообразен: в нефтях и прямогонных дистиллятахобнаружены карбоновые кислоты, фенолы, простые и сложные эфиры,кетоны, лактоны, амиды, ангидриды и другие классы кислородсодержащихсоединений.Низшие алифатические кислоты представлены широкимразнообразиемструктурныхуглеводороды.Интереснуюформ,какгруппуинизкокипящиеразветвленныхнефтяныеалифатическихкарбоновых кислот составляют изопреноидные кислоты.
Содержатся такжециклопентан-ициклогексанкарбоновые(нафтеновые)кислоты.Азотсодержащие соединения. Азот в форме разнообразных органическихсоединений входит в состав практически всех нефтей и занимает второе илитретье место (в зависимости от месторождения) среди гетероэлементовнефти после серы и кислорода. Общая доля азота в нефтях составляет 0,010,3 масс.%, достигая иногда 0,8-1,5 масс.%. Азотсодержащие соединениянефтей делят на две большие группы: основные, извлекаемые минеральнымикислотами, и нейтральные азотсодержашие соединения.Нефтяные порфирины практически любой нефти находятся в видеметаллокомплексов с ванадием, представленным ионом ванадила VO2+, иникелем, представленным ионом Ni2+. Есть данные о нахождении следовжелезопорфиринов.
Основная масса порфиринов (80-95%) представленаалкилпорфиринами и моноциклоалкилпорфиринами: Выделение порфириновпроводят,обрабатываядеметаллизованиянефтьсильнымипорфириновыхкомплексовкислотамиипереводасцельюсвободныхпорфириновых оснований в кислотную фазу. Для выделения порфириновиспользуется также метод комплексообразования с галогенидами металлов ипоследующим разрушением образующихся комплексов и регенерациейпорфиринов.Асфальтосмолистые вещества являются компонентами почти всех нефтей.Редко встречающиеся «белые» нефти представляют собой продукты разнойстепени обесцвечивания темных смолосодержащих нефтей, мигрировавшихчерез толщи глин из глубоких недр земли.
Асфальтены – черные или бурыетвердые, неплавкие высокомолекулярные вещества с плотностью более 1, вкоторых соотношение углерод:водород в составляет приблизительно 11:1,молекулярная масса измеряется тысячами.. Их содержание в смолистыхнефтях составляет 2-4 масс.%. Выше 300оС они разлагаются с образованиемгазов и кокса, выше 400-450оС образуют мелкопористый, плотный нефтянойкокс.Асфальтенытетрахлорметане,растворяютсябензолеивдругихпиридине,сероуглероде,ароматическихуглеводородах.Содержание и химический состав асфальтосмолистых веществ влияют навыбор направления переработки нефти и набор технологических процессовв схемах нефтеперерабатывающих заводов.Лекция 2ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ СЕРООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙНЕФТЯНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯСера считается одним из важнейших гетероэлементов нефти из-за еебольшой распространенности и широкого круга эффектов, вызываемыхналичием сероорганических соединений в сырых нефтях и нефтепродуктах.В элементном составе нефтей сера может составлять от 0,2 до 8 масс.%,иногда до 10 масс.% и даже 14 масс.% (нефти США, штат Юта).
В последнемслучае нефть практически полностью состоит из сернистых соединений.По содержанию сернистых соединений нефти делятся на малосернистые (до0,5 масс.% серы), сернистые (0,5-2,0 масс.% серы) и высокосернистые (более2 масс.% серы). Газоконденсаты содержат 0,14-0,60 % меркаптанной серы .По содержанию меркаптанов нефти подразделяют на меркаптановые ибезмеркаптановые.Первыеявляютсяметановыми,связаннымисизвестняковыми коллекторами, вторые залегают в терригенных коллекторах.Меркаптаны сосредоточены в основном в легких фракциях нефти.Интересной особенностью строения алкилтиолов является то, что SH-группав большинстве случаев находится при вторичном и третичном и значительнореже при первичном атоме углеродного скелета молекулы.Все меркаптаны, особенно низшие гомологи, имеют резкий, неприятныйзапах.Меркаптаны обладают слабокислыми свойствами, поэтому могутреагировать с оксидами тяжелых металлов или гидроксидами щелочныхметаллов с образованием меркаптидов:2C3H7SH + Hg0 —> C3H7S-Hg-SC3H7 + H2OНа этом свойстве основано выделение меркаптанов из нефтяных фракцийВ настоящее время меркаптансодержащие нефти и газовые конденсатыдобываются в Прикаспийской низменности, Иркутской области (Марковскаянефть), Башкирии, Татарии и Самарской области, где быстрыми темпамирастет добыча тяжелых нефтей, содержащих до 50-60 ppm метил- иэтилмеракптанов.
В Астраханском газоконденсате присутствуют в основноммеркаптаны нормального строения, Оренбургский и Карачаганагскийгазоконденсаты содержат много меркаптанов изо-строения с разветвлением вβ-положении к атому серы. В керосиновых фракциях нефтей УралоВолжскихрайоновиВосточнойСибири(200-300оС)содержитсязначительное количество высокомолекулярных меркаптанов третичногостроения, в частности, трет-додецилмеркаптан.За рубежом меркаптаны получают в основном синтетическим путем.Наибольшего развития достигло производство метилмеркаптана и третдодецилмеркаптана. Первый получают из метанола и сероводорода вприсутствии оксида алюминия и используют в основном в качестве сырьядля получения заменителя природного метионина, содержащегося в рыбноймуке.
Второй получают из тетрамера пропилена и сероводорода вприсутствии хлористого алюминия и применяют в качестве регуляторамолекулярной массы полимерных материалов. Основные производителимеркаптанов – американские фирмы Pentwalt Corp., Phillips Petroleum Co. ифранцузская фирма Atochem.Изстабильногоконденсатаст.кип.35-130оСОренбургскогоместорождения, содержащего до 2% меркаптанов, на ПО «Оренбурггазпром»извлекаютсмесьприродныхмеркаптанов,основнымикомпонентамикоторых являются этил- и изопропилмеркаптаны. Смесь применяют какодорант топливных газов.
Изректификациейиндивидуальныепропан-бутановой фракции выделяютметил-иэтилмеркаптан,которыеиспользуют для получения элементарной серы. Еще одно направлениеутилизации меркаптанов – окисление в виде меркаптидов щелочныхметаллов до дисульфидов. Смесь дисульфидов используют для осернениякобальт- и никельсодержащих катализаторов процесса гидрообессеривания.Основными источниками тиофена и его производных являются:1)2)3)4)дистиллятные прямогонные фракции сернистых нефтей;высокосернистые сланцы;химические продукты коксования каменного угля;синтетические методы.Содержание тиофенов во фракциях 150-350о некоторых нефтей превышает3 масс.%. Их содержание возрастает от низкокипящего дистиллята квысококипящему и превосходит содержание сульфидов в дистиллятах ст.кип. выше 350оС.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
