Главная | Обратная связь

Химический состав масляных фракций.

По химическому составу масляные фракции состоят из углеводородной части и неуглеводородной части.

I) Углеводородная часть представлена:

1) Парафиновые углеводороды (нормального изостроения)- это основа масел. Содержание парафиновых углеводородов зависит от характера нефти и пределов выкипания фракций. Парафиновые углеводороды имеют самую наименьшую вязкость, самую пологую вязкостно- температурную кривую(наибольший ИВ), являются желательными компонентамимасел. Однако длинно- цепные парафиновые углеводороды(начиная с С₁₆ и выше) имеют высокие значения температур застывания. Они способны кристаллизоваться при снижении температуры, что приводит к потери подвижности масел. Поэтому они нежелательные компоненты в составе масел и их удаляют в процессе депарафинизации. Но при этом ухудшаются вязкостно- температурные свойства, уменьшается ИВ.

2) Нафтеновые углеводороды- это основа нефтяного масла. Содержание их колеблется от 50- 80% масляных фракций. Они носят смешанный характер, т.е. содержат боковые парафиновые цепи. С увеличением температурных пределов выкипания масляных фракций увеличивается число и длина боковых цепей. Между структурой нафтеновых углеводородов и их свойствами существует определенная зависимость: чем больше колец в молекуле, тем выше их температуры выкипания, выше вязкость и ниже ИВ. Для товарных масел желательны 5 и 6 членные кольца, числом не более 2-х. Чем короче боковые цепи в молекуле нафтена, тем хуже вязкостно- температурные свойства. От содержания СН- групп в боковых цепях зависит стабильность против окисления.

Нафтеновые углеводороды имеют большую γ,p(вязкость и плотность) и меньший ИВ, чем парафиновые; в оптимальных количествах являются желательными компонентами масел циклопентан и его производные, циклогексан и его производные.

3Ароматические углеводороды(арены). Они содержаться в масляных фракциях любых нефтей. Их количество зависит от типа нефти. В нефтях парфино- нафтенового основания их меньше, чем в высокоароматизированных нефтях. Чем выше пределы выкипания фракций нефти, тем больше аренов. Отличительной способностью аренов является цикличность, что определяет большую вязкость, большую ρ, чем у парафинов и нафтенов и ниже ИВ. Высокоиндексные масла содержат до 40% алкил- бензолов, остальная ароматика в виде нафтено- ароматических углеводородов, где бензольные кольца сконденсированы с нафтенами(1-2) с одним или двумя кольцами. Чем больше колец и коротких боковых цепей, тем ниже ИВ. В связи с этим ароматические углеводороды полициклические и нафтено- ароматические с короткими боковыми цепями нежелательные компоненты масел(низкий ИВ). Однако полное удаление ароматических углеводородов из масляных фракций оказывает отрицательное влияние на стабильность против окисления(антикоррозийные свойства). Поэтому степень очистки от аром. углеводородов регулируется требованием, предъявляемым к готовому маслу.

II) Неуглеводородная часть представлена:

Большинство компонентов отрицательно влияют на эксплуатационные свойства масел, поэтому подлежат удалению.

1.Смолисто-асфальтовые вещества (концентрируются в масляных остатках), в нефтях 4-20%. Они относятся к числу полициклических гетеросоединений, т.е. содержат кроме С и Н, атомы N₂, S, O₂, различные Ме. Смолисто-асфальтовые вещества представлены смолами, асфальтенами, карбенами.

Все они обладают плохими вязкостно- температурными свойствами(отрицательные значения ИВ, высокая вязкость, плотность, низкая стабильность против окисления. Являются нежелательными компонентами масел, подлежат удалению. При недостаточном удалении этих веществ снижается эффективность всех последующих способах очистки, а также ухудшается приемистость к присадкам.

2)Сернистые соединения. Концентрируются в гудронах, в масляных фракциях немного до 2%. Представлены: Сульфидами R-S, Дисульфидами R-S-S-R, Меркаптанами RSH, Производными тиофена, Производными тиофана, Cероводородом H₂S

Эти соединения влияют на противокоррозийные и противоизносные свойства масел, имеют низкий ИВ. Являются нежелательными компонентами и подвергаются удалению.

Но переочистка от них ухудшают способность масел защищать поверхность Ме от Н₂О; допускается содержание серы не более 0,5 %(масс). Полное удаление серусодержащих соединений отрицательно влияют на защитные свойства масел.

3) Азотсодержащие соединения В состав масляных фракций входит от 85- до 100% всех азотистых соединений нефти. Азотистые соединения масляных фракций мало изучены. Но доказано, что это нейтральные соединения и представляют из себя гомологи индола и пиррола. Вызывают сильное смолообразование, отравляют катализаторы, применяемые в производстве масел. Компоненты нежелательные, подлежат удалению.

4.Кислородсодержащие соединения.(Сн Н2н1 СООН) и производных фенола. Нежелательные компоненты подлежат удалению, т.к. вызывают коррозию, легко окисляются, образуют смолы нагарообразование.

5) Ме Присутствуют в нефтяных тяжелых остатках в виде парафиновых комплексов ванадия, никеля, железа. Они коррозионноактивные и подлежат удалению.