Физические свойства некоторых предельных углеводородов показаны в табл



Download 36,42 Kb.
bet1/4
Sana21.03.2022
Hajmi36,42 Kb.
#505281
  1   2   3   4
Bog'liq
nefti gaz


Аннотация
В настоящем разделе приведены основные сведения о составе физических и химических свойствах алканов. Эта информация важна для студентов, для более глубокого понимания строения и свойств других типов углеводородов нефти.
Углеводородами называют самые простые органические соединения, состоящие из углерода и водорода. В зависимости от характера углеродных связей и соотношения между количеством углерода и водорода они разделяются на предельные и непредельные.
Предельные насыщенные углеводороды – это соединения углеводорода с водородом, в молекулах которых каждый атом углерода затрачивает на соединение с любым соседним углеродным атомом не более одной валентности, причём все свободные его валентности насыщены водородом. Все атомы углерода находятся в sp3-гибридизации.
Предельные углеводороды образуют гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2. Родоначальником этого ряда является метан.
В органической химии используются эмпирическая (тривиальная), рациональная и систематическая номенклатуры.
Физические свойства некоторых предельных углеводородов показаны в табл.5.
Таблица 5- Физические свойства некоторых предельных углеводородов

Углеводород

Тпл.0С

Ткип.0С

Плотность, d420

Показатель преломления, nD20

Метан СН4

-182,5

-161,6

0,4161



Этан С2Н6

-182,8

-88,6

0,5461



Пропан С3Н8

-187,6

-42,1

0,5082

1,33781

н-Бутан С4Н10

-138,3

-0,5

0,5842

1,3326

Изобутан СН3СН(СН3)СН3

-159,4

-11,7

0,5632



н-Пентан С5Н12

-129,8

36,07

0,563

1,3575

Изопентан (СН3)2СНСН2СН3

-159,9

27,9

0,626

1,3537

Неопентан СН3С(СН3)3

-16,6

9,5

0,613

1,3513

н-Гексан С6Н14

-95,3

68,7

0,660

1,3749

Неогексан (СН3)3ССН2СН3

-99,7

49,7

0,649

1,3876

н-Гептан С7Н16

-90,6

98,5

0,684

1,3838

н-Октан С8Н18

-56,8

125,7

0,703

1,3974

2,2,4-триметилпентан (СН3)3ССН2СН(СН3)2

-107,4

99,2

0,692

1,3915

н-Нонан С9Н20

-53,6

150,8

0,718

1,4056

н-Декан С10Н22

-29,7

174,0

0,730

1,4120

н-Пентадекан С15Н32

10,0

270,5

0,765

1,4313

1 – При температуре кипения
2 – В жидком состоянии под давлением
Химические превращения предельных углеводородов могут происхо­дить либо в результате гомолитического разрыва цепи углеродных атомов, либо за счет отрыва атомов водорода (также обычно гомолитического) с последующим замещением их другими атомами или группами. Поэтому для предельных углеводородов характерны реакции расщепления и замещения.
Окислениевысших парафинов нефти проводят с целью получения синтетических высших жирных кислот преимущественно для мыловаренной промышленности.
Окисление высших парафинов проводят при температуре порядка 1500С в присутствии катализаторов, например соединений марганца. При этом образуется смесь кислот с различной длиной цепи, гидроксикислоты, кетокислоты, сложные эфиры, спирты, кетоны и др.
В результате действия на углеводороды высокой температуры образуются свободные радикалы, которые присоединяют молекулярный кислород; возникающий при этом пероксидный радикал отрывает водород от другой молекулы углеводорода и даёт новый радикал и молекулу гидропероксида:

•• •• +RH R + O׃׃O → ROO → ROOH + R •• •• пероксидный радикал гидропероксид

Дальнейшая судьба гидропероксидов зависит от их строения.
Крегинг.При температуре 300-7000С предельные углеводороды образуют сложную смесь предельных, непредельных и ароматических углеводородов. Основные процессы при крекинге – дегидрогенизация углеводорода и разрыв углеродной цепи. Одновременно происходит изомеризация и циклизация. Промежуточными продуктами во всех этих процессах являются свободные алифатические радикалы.
Свободные радикалы способны к следующим основным химическим превращениям:

1. распад  β α R — CH2 — CH2• → R• + CH2 = CH2 ;




2. диспропорционирование α  2R — CH — CH2• → R• — CH= CH+ R — CH2 — CH3 ; │β Н 3. соединение 2R — CH — CH2• → R — CH2 — CH2 — CH2 —CH2R.

Крекинг нефтяного сырья играет исключительную роль для получения из высших углеводородов более ценных низших предельных и непредельных углеводородов.
Парафиновые углеводороды составляют зна­чительную часть групповых компонентов нефтей и природных газов всех месторождений. Общее содержание их в нефтях составляет 25-35 % маc., (не считая растворенных газов) и только в некоторых парафинистых нефтях достигает до 40-50 % мас. Наиболее широко представлены в нефтях алканы нормаль­ного строения и изоалканы преимущественно монометилзамещенные с различным положением метильной группы в цепи. С повышением молекулярной массы фракций нефти содержание в них алканов умень­шается. Попутные нефтяные и природные газы практически полностью, а прямогонные бензины чаще всего на 60-70 % состоят из алканов. В масляных фракциях их содержание снижается до 5-20 % мас.
Газообразные алканы.Алканы С1–С4 метан, этан, пропан, бутан и изобутан, а также 2,2-диметилпропан при нормальных условиях нахо­дятся в газообразном состоянии. Все они входят в состав природных, газоконденсатных и нефтяных попутных газов.
Природные газы добывают с чисто газовых месторождений. Они состоят в основном из метана (93-99 % мас.) с небольшой примесью его гомологов, неуглеводородных компонентов: сероводорода, диоксида углерода, азота и редких газов (Не, Аг и др.).Эти газы относятся к группе сухих.
Попутные газы добывают совместно с нефтью. При выходе нефти на поверхность газ, вследствие снижения давления, выделяется из нефти. Попутные газы относятся к жирным и служат источником для извлечения из них лёгкого бензина – так называемого – газового бензина.
Газоконденсатные залежи – это скопления в недрах газообразных углеводородов, из которых при снижении давления выделяется жидкая углеводородная фаза – конденсат (смесь углеводородов – пентана и более высоких гомологов метана).
Конденсат бывает сырой и стабильный. Сырой конденсат представляет собой жидкость, получаемую непосредственно в промысловых сепараторах при данных давлении и температуре. Он содержит жидкие при нормальных условиях углеводороды, в которых растворено то или иное количество газообразных углеводородов. Стабильный конденсат получают из сырого путём его дегазации.
Жидкие алканы.Алканы от С5до С15 в обычных условиях пред­ставляют собой жидкости, входящие в состав бензиновых (C5–C10) и керосиновых (С11–С15) фракций нефтей: жидкие алканы C5-C9 имеют в основном нормальное или слабо­разветвленное строение.
Твердые алканы.Алканы С16 и выше при нормальных условиях — твердые вещества, входящие в состав нефтяных парафинов и церезинов. Они присутствуют во всех нефтях (до 5 % маc.) в растворенном или взвешенном кристаллическом состоянии. В парафинистых и высокопарафинистых нефтях их содержание повышает­ся до 10-20 % мас.
Деление твердых углеводородов на парафины и церезины было сделано на основании различия кристаллической струк­туры этих углеводородов, их химических и физических свойств. При одинаковой температуре плавления церезины отличаются от парафинов большими молекулярными массами, вязкостью и плотностью. Церезины энергично взаимодействуют с дымящей серной и хлорсульфоновой кислотами, а парафины с этими ре­агентами взаимодействуют слабо.
Нефтяные парафины представляют собой смесь пре­имущественно алканов разной молекулярной массы, а основным компонентом церезинов являются нафтеновые углеводороды, содержащие в молекулах боковые цепи как нормального, так и изостроения с преобладанием последних. Соединения, содер­жащие в длинной цепи алканового типа ареновые ядра, вхо­дят в состав церезинов в меньших количествах. Их соотношение определяется природой нефти, из которой выделен церезин. Температуры плавления индивидуальных компонентов пара­фина тем выше, чем больше их молекулярная масса. Самый низкоплавкий углеводород парафина — гексадекан (tпл 180С). Природный парафин из нефти представляет собой смесь не­скольких углеводородов и поэтому не имеет четкой темпера­туры плавления.
Твердые парафины вырабатываются обезмасливанием из­бирательными растворителями гачей, получаемых при произ­водстве масел или парафиновых дистиллятов из парафинистых и высокопарафинистых нефтей. Если обычный технический парафин, содержащий от 20 до 35 углеродных атомов преимущественно нормального строения, имеет температуру плавления, не превышающую 50-550С, то температуры плавления разветвлённых алканов той же моле­кулярной массы более низки. Молекулярные массы парафинов лежат в пределах от 300 до 450, а церезинов — от 500 до 750, что соответствует содержанию в цепи примерно от 36 до 55 угле­родных атомов.
Церезины встречаются в природе в виде твердых углево­дородов некоторых нафтеновых нефтей. Примесь церезина в па­рафинах практически невозможно выделить.
Имеющиеся данные о химическом составе церезина недоста­точны. Отличительный признак церезинов — мелкокристаллическая структура. Церезины состоят из более мелких кристаллов, чем парафин.
Физические свойства церезинов во многом сходны со свой­ствами нормальных углеводородов. Показатель преломления для церезинов значительно выше, чем для парафинов.
В химическом отношении церезины отличаются меньшей стойкостью, чем парафины.
Из нефтей, содержащих церезин, они выделяются при про­должительном стоянии в виде черных осадков, включающих еще минеральные примеси и смолистые вещества. Нефтяные воски содержат 10-50% нормальных алканов и до 40-90% аренов, циклоалканов и разветвленных алканов.
Таким образом, нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно н-алканов разной молекулярной массы, а основным компонентом церезинов являются нафтеновые углеводороды, содержащие в молекулах боковые цепи как нор­мального, так и изостроения с преобладанием последних. Твер­дые парафиновые и ароматические углеводороды входят в со­став церезинов в меньших количествах, причем их соотношение определяется природой нефти, из которой выделен церезин.

Download 36,42 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3   4




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish