Исследование ароматических углеводородов керосиновых фракций самотлорской нефти Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

известия

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

т. 268 1976

ИССЛЕДОВАНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ КЕРОСИНОВЫХ ФРАКЦИЙ САМОТЛОРСКОЙ НЕФТИ

Н. М, СМОЛЬЯНИНОВА, Г. Б. НЕМИРОВСКАЯ, В. Д. ПУТИНЦЕВА

(Представлена научно-методическим семинаром органических кафедр)

С ¡развитием "»процессов переработай 'нефти и реактивной техники возросло значение относительно вьюококипящих (керос-ико-газойлевых и 'более 'высокомолекулярных) фракций .нефти. В шязи с этим за по-, следнее. ©ремя 'повысился 'интерес к .изучению химического состава этих фракций.

Целью данной работы было выделение ароматических углеводородов из керосиновых дистиллятов (200—250° С ;и 250—300° С) оамотлор-ркой нефти и ¡изучение >их подстава.

Характеристика исследуемых фракций щриведена в табл. 1.

Выделение- структурных групп ароматических углеводородов из указанных фракций проводилось путем адсорбции на силикагеле по методике ВНИИ НП [1].

Таблица 1

Характеристика керосиновых фракций самотлорской нефти

Показатели

Характеристика фракций, с температурой отбора, °С

200-250

250-300

Выход, % вес

90

Удельный вес, d 4 Молекулярная масса Температура застывания Вязкость, сст. при 20° С 50° С 100° С Содержание серы, % Содержание углеводородов, %: парафино-нафтеновых ароматических в том числе: I группы II группы

III группы

IV группы

Смол и' промежуточных фракций ■ Распределение углерода, %

Ca СН Сп

Число колец в молекуле Ка

Кн

К общ

9,2

0,8270 178 —38 2,85 1,75 1,00 0,17

74 26 15 3 8

13

33 54

0,28 0,77 1,05

9,2

0,8563 210 —20 6,00 2,85 1,50 0,58

71 29 11 5 9 4

17 31 52

0,43 0,76 1,19

4 Заказ 5580

49

Ароматические углеводороды 1-й группы (1,49<лд <1,53), содержащей преимущественно алкилбензолы, подвергались повторному хро-м-атаграфированию ¡на мелшпористом силикагеле марки АСМ с целью освобождения 'их от цримеои ¡парафинонафтеновых углеводородов и 'получения более узких фракций по ¡показателю преломления 0,004).

Разделение проводилось на колоше длиной 1,5 1м "при соотношении между (продуктом и силикагелем 1 :20. В ¡каждый приемник отбиралось но 15 чмл фракции. Десорбция проводил-ась петролейным эфиром (¿кип 40—70°С) ¡и бензолом.

После удаления растворителя узкие фракции растворялись в изоак-тане и ¡поступали ,на анализ 'методом УФ-спектроешпии. 'Снятие спектров поглощения производилось на спектрофотометре СФ-4 в ближней ультрафиолетовой области (240—280 ммк), (характерной для замещенных 'бензола. Расшифровка 'спектрограмм (производилась по методу, описанному в работах А. В.. Топчиева и др. [2, 3], 'согласно которому ¡положение максимумов поглощения в спектрах алкилбензолш определенного типа замещения остается постоянным.

Для изучения углеводородов ряда нафталина нами был применен ускоренный пикратный метод, для чего керосиновая фракция предварительно разгонялась с отбором наганов с пределами кипения, °С [5—9] : 180—210, 210—235, 236—270, 270—310. .Каждую из фракций обрабатывали сухой пикриновой ¡кислотой по методике Е. ¡С. Покровской [4].

По точкам плавления полученных пикратов, основываясь дополнительно на их цвете, было сделано заключение о присутствии в керосиновой фракции тех или иных углеводородов ряда нафталина. Идентификация углеводородов производилась на 'основе обширного литературного материала, касающегося свойств ¡гомологов нафталина.

■На рис. 1 (и 2 изображены спектры узких фракций.

¡В табл. 2 представлены результаты расшифровки ультрафиолетовых спектров. Из таблицы видно, что в керосиновой фракции самотлорской

«5

»г

гм т 21а 28В , Л шК

<■0

Ш

№

№

л

■ п у \

А \

А /и"

25(1

268

218 гм Хттк

Рис. 1. УФ-спектры узких ароматических фракций погона 200—250°С

Рис. 2. УФ-спектры узких ароматических фракций погона 250—300°С

Таблица 2

Состав моноядерной ароматики керосиновых фракций самотлорской нефти

№№ Характеристика фракций

узких фракций показатель преломления значение максимума поглощения ^ ммк типы структур

Погон 200—250°С

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

нефти в состав моноядерной ароматики входят: (моноалкилбензолы — по ¡плечу или максимуму — 266 ;и 260 mm¡k; диалкилбензолы — ¡по максимумам — 264 и 272 -mimik; триажилбензолы, преимущественно типа замещения 1, 2, 3 /и 1, 3, 5 (максимумы 270 и 2-72 mm¡k); тетраалкилбедаол 1, 2, 3,4 (268 и 277 ммк).

Однако следует отметить, что такое определение структурных подгрупп бензольных углеводородов носит весьма ¡приближенный характер.

При сравнении ¡состава алкилбензолов погонов ¡200—250°С и 250— 300° С обращает на себя 'внимание тот факт, что первый содержит moho-, ди-, три- и тетраал!кш1бензолы, а во 'втором в основном imoho ал кил бензолы. Это, по-видимому, 'связано с увеличением длины углеводородной цепи бокового заместителя ib ароматическом ¡ядре с повышением температуры ¡кипения фракции.

Состав бициклических ароматических углеводородов представлен в табл. 3. Можно видеть, что по данным нитратного метода ¡керосиновый

Таблица 3

Состав бициклических ароматических углеводородов по данным пикратного метода

Пределы кипения фракций, °С Гпл пикрата, °С Цвет Пикрата Углеводороды

180—210 145—147 желтый нафталин

210—235 116—117 темно-желтый Р-метилнафталин

235—270 113—114 ярко-оранжевый 1,6-диметилнафталин

270—310 124—127 красный триметилнафталины

1,5045 260 268 моноалкилбензолы

1,5060 254 256 262 268 моноалкилбензолы; 1, 3, 5-триалкилбензолы;

272 277 1, 2, 3, 4-тетраалкилбензолы

1,5070 268 272 277 1, 2, 3, 4-тетраалкилбензолы

1,5085 256 260 266 272 моноалкилбензолы; 1, 3, 5-триалкилбензолы

1,5100 260 266 282 276 моноалкилбензолы; 1, 3, 5-триалкилбензолы;

1} 2, 4-триалкилбензолы

1,5220 264 270 274 1, 2, 3-триалкилбензолы; 1, 4-диалкилбен-,

ЗОЛЫ'

Погон 250—300° С

1,4890 256 262 268 моноалкилбензолы

1,5032 256 262 268 моноалкилбензолы

1,5070 256 262 270 моноалкилбензолы

1, 2, 3-триалкилбензолы

1,5150 264 268 272 1. 3-диалкилбензолы

погон самотлорской нефти содержит moho-, ди- ¡и тримет/шроизводные нафталина.

При сравнении полученных данных по составу моноядерной ,аром-а-тики с аналогичными работами В. Т. Скляра и А. П. Лизогуба [10], A. ¡B. Топчиева {2], М. М. Русакова и др. [3], а данных по составу (произ-

водных нафталина — с исследованиями Е. ¡С. Покровской и С. С. Наметкина [4—9], можно сделать вывод, что по составу ароматических углеводородов керосиновая фракция самотлорской нефти мало чем отличается от нефтей других месторождений, изученных в этой же области.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методы исследования нефтей и нефтепродуктов. Гостоптехиздат, 1955.

2. А. В. Топчиев, Л. М. Розенберг, М. М. Кусаков, Л. В. Шишкина. Изв. АН СССР, отд. хим. наук, 9, 1109, 1956.

3. М. М. Кусаков, С. С. Нифонтова, Е. С. Покровская, Л. М. Розенберг, А. В. Топчиев, М. В. Шишкина. Материалы X Всесоюзного совещания по спектроскопии. 1, 321. Львов, Изд-во Львовского ун-та, 1957.

4. Е. С. Покровская. Труды ин-та нефти АН СССР, 4, 47, 1954.

б. С. С. Наметкина, Е. С. Покровская, Т. Г. Степанова. ДАН СССР, 73, 715, 1950.

6. С. С. Наметкина, Е. С. Покровская, Т. Г. Степанова. ДАН СССР, 67, 847, 1949.

7. Е. С. Покровская. ДАН СССР, 81, 203, 1951.

8. С. С. Наметкина, Е. С. Покровская, Т. Г. Степанцева. Труды ин-та нефти АН СССР, 2, 10, 1952.

9. С. С. Наметкина, Е. С. Покровская, Т. Г. Степанцева. ДОН СССР, 74, 61, 1950.

10. В. Т. Скляр, А. П. Лизогуб. Изв. АН СССР. Серия физики, 23, 10, 1256, .1959.