А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
- Бұл бет үшін навигация:
- 9.4. Шайырлы-асфальтты заттар
| 9.3. Азотты қосылыстар
Азотты қосылыстар күкіртті және оттекті қосылыстармен салыстырғанда мұнайдың құрамында едәуір аз кездеседі. Басқа да гетероатомды қосылыстар сияқты мұнай фракцияларында біркелкі таралмаған, өкілдерінің басым көпшілігі шайырлы-асфальтты бөлікте жинақталған. Химиялық қасиеттері бойынша мұнайдың азотты қосылыстары 2 топқа бөлінеді – азотты негіздер және бейтарап азотты қосылыстар. Азотты негіздерді қышқылдар көмегімен мұнайдан оңай бөліп алуға болады, оларға төмендегі қосылыстар жатады: анилин пиридин хинолин акридин фенантридин Мұнайдың құрамында сонымен қатар азотты негіздердің алкил-, циклоалкил- және арилтуындылары кездеседі. Кейбір мұнайларда молекуласында 2 азот (индол- және карбазол- хинолин), азот пен күкірт (тиохинолиндер) немесе азот пен оттек (гидроксипиридин, гидроксихинолин) атомдары бар қосылыстар да кездеседі. Бейтарап азотты қосылыстарға пирролдың, индолдың, карбазолдың және қышқыл амидтерінің туындылары жатады. Мұнайдан бөлініп алынған пирролдың ароматты туындылары: индол карбазол бензокарбазол Карбазол мен бензокарбазолдың туындылары 450-500 о С қайнайтын фракцияларда көбееді. Ауыр мұнайлардың қалдықтарында молекуласында төрт пиррол сақинасы бар порфириндер кездеседі. 109 9.4. Шайырлы-асфальтты заттар Шайырлы-асфальтты заттар (ШАЗ) түгелдей дерлік мұнайлардың компоненттері болып табылады және белгілі органикалық қосылыстардың класына кірмейді. Олардың мөлшері мен химиялық құрамы мұнайды өңдеу бағытын анықтауға әсерін тигізеді. Жеңіл мұнайларда ШАЗ 4-5%-тен аспайды, ал ауыр мұнайлардағы мөлшері 10-50% (масс.) кейде одан да көп болады, мысалы Қазақстанның, Орта Азияның, Коми Республикасының, Башкұртстанның кейбір мұнайларында. ШАЗ-дың химиялық құрлысы дәл анықталған жоқ. Оларды полициклді, гетероциклді және металлорганикалық қосылыстардың комплексі ретінде қарастырады. ШАЗ-ды төрт топқа бөледі: бейтарап шайырлар, асфальтендер, карбендер және карбоидтер, асфальтогенді қышқылдар мен олардың ангидридтері. Бейтарап шайырлар – қоймалжың сұйық, кейде қою қызыл түсті қатты болып келеді. Олар петролейн эфирінде, бензолда, хлороформда және тетрахлорметанда ериді. Шайырдың құрамына С пен Н басқа S, O кейде N кіреді. Шайырлар химиялық тұрақсыз заттар. Олардың физикалық қасиеттері мұнайдың қандай фракциясынан бөлініп алынғандығына байланысты. Ауыр фракциялардан алынған шайырлардың тығыздығы мен молекулалық массасы жоғары, құрамында S, O, N көп болады. Барлық мотор отындарында шайырлардың неғұрлым аз болғаны жөн, себебі олар қозғалтқышта күйенің пайда болуын туғызады және отынның толықтай жануын төмендетеді. Шайырлы фракцияларды каталитикалық өңдеу кезінде катализатордың бетінде кокс пайда болады және соған байланысты катализатордың тез дезактивтенуі жүреді. Шайырлар қалыпты температурада ауадағы оттегімен оңай тотығып, асфальттарға дейін тығыздалады. Ауаның қатысынсыз 260-300 о С асфальтендерге айналады. Шайырлар күкірт қышқылында оңай сульфирленеді, металл хлоридтерімен, фосфор қышқылымен және басқа реагенттермен комплекстер түзеді. Асфальтендер қара немесе қоңыр түсті қатты, балқымайтын жоғары молекулалы заттар, тығыздығы 1-ден жоғары. 300 о С жоғары температурада асфальтендер ыдырап, газ бен кокс түзіледі. 400-450 о С температурада асфальтендерден ұсақ тесікшелі, тығыз мұнай коксы түзіледі. Асфальтендер мұнай қосылыстарының ішіндегі ең жоғары молекулалы қосылыстар болып келеді, олардың молекулалық массалары 2000-4000 шамасында. Асфальтендер пиридинде, күкіртті көміртекте, төрт хлорлы көміртекте, ароматты көмірсутектерде ериді. Асфальтендердің химиялық құрлысы аз зерттелген. S, O және N мөлшері шайырдағыдан көп. Шайырлы мұнайларда асфальтендердің мөлшері 2-4% болады. 9.3-Кестеде шайырлар мен асфальтендердің орташа элементтік құрамы берілген. |