Состав масляных фракций нефти и их анализ

Москва, Издательство ИЛ, 1954. - 466 с. Настоящая монография посвящена главным образом изложению нового метода структурно-группового анализа нефтяных масел. **Содержание** Предисловие Предисловие авторовВведение **Терминология и обозначения, применяемые при изучении состава нефтяных фракций. Классификация нефтей** Состав выражен в относительных количествах молекул различных типов (анализ по типу молекул) Состав выражен в виде среднего отношения структурных групп (структурно-групповой анализ) Состав выражен в виде количества углерода и водорода (элементарный анализ)Обозначения Физические константы Состав нефтяных фракций Классификация нефтей на основе их химического строения Прежние методы классификации Введение Старые прикладные методы классификации Современные методы классификации Классификация, основанная на свойствах избранных фракций Классификация нефтей на количественной основе Спектр распределения углерода в качестве основы классификации нефтей Литература **Происхождение нефти**__Введение__Общие замечания Основные факты Старые теории происхождения нефти __Современные взгляды на происхождение нефти__Введение Первый период. Отложение органического материала в начальных бассейнах Второй период. Преобразование органического материала в жидкость Третий период. Миграция нефти в природный резервуар Четвертый период. Последующие изменения нефти в нефтяном резервуаре Обзор различных точек зрения __Некоторые физико-химические стороны проблемы генезиса нефти__ Температура первичного нефтяного материала Генезис нефти и термодинамические данныеГипотеза, предусматривающая крекинг, и каталитическое действие глинРоль давления в преобразовании нефтиРадиоактивная теория происхождения нефти __Химический состав нефти в связи с ее происхождением__Введение и общий обзор Углеводородоподобные структуры в органической жизни Природа материнского органического материала Материнские породы нефти в период ее зарождения Могут ли порфирины служить показателем растительного или животного происхождения материнского источника нефти? Химические изменения в органическом материале Происхождение циклических соединений Природа первичной углеводородной смеси Роль бактерий Объяснение возрастного правила Происхождение природного газа Некоторые выводы, сделанные на основании изучения вопроса о происхождении нефти в связи с ее составными частями Постоянство элементарного состава нефти Различия в углеводородном составе нефтей Природа циклических соединений и молекул, содержащих «посторонние элементы» Литература **Составные части нефти**__Обзор свойств углеводородов__Введение Вычисление для углеводородов физических констант, которыми мы не располагаем на основании опытных данных Плотность Показатель преломления Оптическая дисперсия Температурные коэффициенты плотности и показателя преломления Плотность Показатель преломления Содержание водорода в углеводородах Насыщенные молекулы и молекулы с двойными связями Молекулы ароматических углеводородов Смешанные нафтено-олефино-ароматические молекулы Температура кипения и упругость паров Температура плавления Вязкость Зависимость между вязкостью и температурой Магнитно-оптическое вращение (константа Верде) Анилиновая точка Теплотворная способность __Методы разделения__Предварительные замечания Перегонка Общие замечания Факторы, влияющие на форму кривой разгонки Погонорааделительная способность, эффективность колонки Флегмовое число Задержка Скорость выкипания Специальные методика и аппаратура Молекулярная перегонка Экстракция растворителями Общие замечания Последовательная или ступенчатая экстракция растворителями Противоточная экстракцияВозможности разделения углеводородов при помощи экстракции растворителями Разделение путем экстрактивной кристаллизации Разделение, основанное на адсорбции Общие замечания Обзор наиболее существенных методов работы Основы хроматографии Применение хроматографии к анализу нефти и родственных продуктов Фракционирование при помощи термической диффузии Общие замечания Правила применения термической диффузии для разделения нефтяных фракций и детали аппаратуры Термическая диффузия углеводородных смесей Значение и ограничения процесса термической диффузии __Методы, применяемые для характеристики и идентификации углеводородов__ Введение и обзорИдентификация чистых веществ и однородных фракций Характеристика и анализ при помощи химических реакций Характеристика смесей с помощью физических методов. Аддитивность Применение спектрографических методовИдентификация и характеристики с помощью производных констант, в которые входит температура кипения Характеризующий фактор Индекс корреляции Использование зависимостей между __n__ и __d__ Характеристические факторы по Смиттенбергу Идентификация при помощи дисперсии Применение функций вязкости для характеристики нефтяных фракций Функции, связанные с числом разветвления Значение критических температур растворения для характеристики нефтяных фракций __Некоторые подробности о типах углеводородов, содержащихся в нефтях__Введение Парафиновые и олефиновые компоненты нефтей Нормальные парафины Изопарафины (разветвленные парафины) Олефины Нафтеновые компоненты нефтей Ароматические углеводороды Литература **Структурно-групповой анализ масляных фракций нефти**__Введение__ Принципы структурно-группового анализа Основные данные для структурно-группового анализа Расчет распределения углерода и содержания колец Краткий обзор существующих методов структурно-группового анализа __Прямой метод__Предложения по вопросу о среднем типе колец в нефтяных фракциях. Выбор __ката-__конденсированных шестичленных колец Зависимость между распределением углерода и содержанием колец, предполагая __ката-__конденсированные шестичленные кольца Описание прямого метода Замечания о точности, пределах применения и достоинствах прямого метода __Данные о ряде характерных нефтяных фракций__Подробные сведения об основных использованных нефтяхПолучение 34 характерных нефтяных фракций Подробности гидрогенизации Предварительное гидрирование (форгидрирование) Гидрогенизация ароматических соединений Проверка отсутствия ароматических структур Конечная обработка гидрированного материала Распределение углерода и число колец во фракцияхФизические свойства масляных фракций __Постепенное развитие кольцевого анализа по Ватерману__Структурно-групповой анализ согласно первоначальному кольцевому анализу Ватермана Рассмотрение линейной зависимости между удельной рефракцией и содержанием водорода для насыщенных (неароматических) образцов масла Рассмотрение зависимости между удельной рефракцией, молекулярным весом и анилиновой точкой для насыщенных фракций Числовые величины для «фактора предсказания» и «ароматического фактора»Преимущества и пределы применения пересмотренного кольцевого анализа по Ватерману Структурно-групповой анализ, основанный на определении показателя преломления, плотности и молекулярного веса («метод плотности») Разработка и проверка метода __n-d-M__ Физическое обоснование зависимостей между составом и физическими константами Предварительное вычисление констант Графический метод Способ наименьших квадратов Окончательное вычисление констант Влияние содержания серы Измерения при других температурах, отличных от 20 или 70° Точность формул метода __n-d-M__Сравнение данных, полученных прямым методом и методом __n-d-M__Воспроизводимость метода __n-d-M__ Аддитивность смесей в отношении цифровых величин, получаемых по методу __n-d-M__Смешивание масляных фракций известного состава Баланс распределения углерода Проверка метода __n-d-M____Описание метода n-d-M; его точность, пределы применения и ограничения Предмет метода Применимость метода Краткое изложение методики Вычисление распределения углерода и содержания колец Определения при 20° Определения при 70° Точность и расхождения между параллельными определениями Применение номограмм [i]Другие методы структурно-группового анализа, опубликованные в печати__Метод дисперсии и рефракции Динсли и Карлтона Определение содержания нафтенов в смесях парафинов и нафтенов по Липкину, Мартину и Куртцу Определение содержания колец и цепей в ароматических фракциях по Липкину и Мартину Метод Куртца и др., основанный на интерцепте рефракции Другие методы структурно-группового анализа __Сравнение различных методов структурно-группового анализа__ Анализ неароматических масляных фракций различными методами структурно-группового анализаАнализ фракций прямой гонки различными методами структурно-группового анализа Анализ масляных фракций с высоким содержанием ароматических соединений с помощью различных методов структурно-группового анализаСравнение однозначности результатов, получаемых различными методамиОтносятся ли критические замечания, высказанные в отношении кольцевого анализа Ватермана, также и к методу __n-d-M__? Обзор точности, ограничений, пределов и специальной применимости различных методов структурно-группового анализа Литература **Применение структурно-группового анализа**__Структурно-групповой анализ нефтепродуктов__Общие замечания о составе минеральных масел Сравнительный анализ некоторых минеральных масел и нефтяных фракций Распределение углерода и индекс вязкости масел, не содержащих ароматических углеводородов Зависимость между условиями сгорания газойлей и их структурно-групповым составом__Применение структурно-группового анализа с целью изучения и контроля процессов нефтепереработки__Крекинг и деструктивная гидрогенизация твердого парафина Деструктивная гидрогенизация как средство для улучшения индекса вязкости Дробная кристаллизация Извлечение растворителем Полимеризация непредельных углеводородов __Изучение состава масляных фракций с помощью структурно-группового анализа__Сведения о типах молекул, содержащихся в нефтях, полученные с помощью структурно-группового анализа дистиллятных фракций Типовой анализ насыщенных масел при помощи структурно-группового анализа ряда фракций Типовой анализ ароматических фракций с помощью структурно-группового анализа Исследование распределения числа колец в масляных фракциях Литература **Приложение I.** Вывод конечных формул метода __n-d-M__Числовые величины констант Ароматические углеводороды, величина __p__1 Ароматические углеводороды, область низких значений Ароматические углеводороды, область высоких значенийОбщее число колец, величина для __p__2 Общее число колец, область низких значений Общее число колец, область высоких значений **Приложение II.** Подробности экспериментального определения показателя преломления, плотности и молекулярного весаОпределение показателя преломленияОпределение плотности Прибор и условия работы Методика работы с пикнометром с колпачками Методика работы с пикнометром с пробкой Точность Определение молекулярного веса Введение и краткое изложение метода Устройство эбуллиометра и обращение с ним Вычисление молекулярного веса Послесловие Предметный указатель Москва, Издательство ИЛ, 1954. - 466 с. Настоящая монография посвящена главным образом изложению нового метода структурно-группового анализа нефтяных масел. Содержание Предисловие Предисловие авторов Введение Терминология и обозначения, применяемые при изучении состава нефтяных фракций. Классификация нефтей Состав выражен в относительных количествах молекул различных типов (анализ по типу молекул) Состав выражен в виде среднего отношения структурных групп (структурно-групповой анализ) Состав выражен в виде количества углерода и водорода (элементарный анализ) Обозначения Физические константы Состав нефтяных фракций Классификация нефтей на основе их химического строения Прежние методы классификации Введение Старые прикладные методы классификации Современные методы классификации Классификация, основанная на свойствах избранных фракций Классификация нефтей на количественной основе Спектр распределения углерода в качестве основы классификации нефтей Литература Происхождение нефти Введение Общие замечания Основные факты Старые теории происхождения нефти Современные взгляды на происхождение нефти Введение Первый период. Отложение органического материала в начальных бассейнах Второй период. Преобразование органического материала в жидкость Третий период. Миграция нефти в природный резервуар Четвертый период. Последующие изменения нефти в нефтяном резервуаре Обзор различных точек зрения Некоторые физико-химические стороны проблемы генезиса нефти Температура первичного нефтяного материала Генезис нефти и термодинамические данные Гипотеза, предусматривающая крекинг, и каталитическое действие глин Роль давления в преобразовании нефти Радиоактивная теория происхождения нефти Химический состав нефти в связи с ее происхождением Введение и общий обзор Углеводородоподобные структуры в органической жизни Природа материнского органического материала Материнские породы нефти в период ее зарождения Могут ли порфирины служить показателем растительного или животного происхождения материнского источника нефти? Химические изменения в органическом материале Происхождение циклических соединений Природа первичной углеводородной смеси Роль бактерий Объяснение возрастного правила Происхождение природного газа Некоторые выводы, сделанные на основании изучения вопроса о происхождении нефти в связи с ее составными частями Постоянство элементарного состава нефти Различия в углеводородном составе нефтей Природа циклических соединений и молекул, содержащих «посторонние элементы» Литература Составные части нефти Обзор свойств углеводородов Введение Вычисление для углеводородов физических констант, которыми мы не располагаем на основании опытных данных Плотность Показатель преломления Оптическая дисперсия Температурные коэффициенты плотности и показателя преломления Плотность Показатель преломления Содержание водорода в углеводородах Насыщенные молекулы и молекулы с двойными связями Молекулы ароматических углеводородов Смешанные нафтено-олефино-ароматические молекулы Температура кипения и упругость паров Температура плавления Вязкость Зависимость между вязкостью и температурой Магнитно-оптическое вращение (константа Верде) Анилиновая точка Теплотворная способность Методы разделения Предварительные замечания Перегонка Общие замечания Факторы, влияющие на форму кривой разгонки Погонорааделительная способность, эффективность колонки Флегмовое число Задержка Скорость выкипания Специальные методика и аппаратура Молекулярная перегонка Экстракция растворителями Общие замечания Последовательная или ступенчатая экстракция растворителями Противоточная экстракция Возможности разделения углеводородов при помощи экстракции растворителями Разделение путем экстрактивной кристаллизации Разделение, основанное на адсорбции Общие замечания Обзор наиболее существенных методов работы Основы хроматографии Применение хроматографии к анализу нефти и родственных продуктов Фракционирование при помощи термической диффузии Общие замечания Правила применения термической диффузии для разделения нефтяных фракций и детали аппаратуры Термическая диффузия углеводородных смесей Значение и ограничения процесса термической диффузии Методы, применяемые для характеристики и идентификации углеводородов Введение и обзор Идентификация чистых веществ и однородных фракций Характеристика и анализ при помощи химических реакций Характеристика смесей с помощью физических методов. Аддитивность Применение спектрографических методов Идентификация и характеристики с помощью производных констант, в которые входит температура кипения Характеризующий фактор Индекс корреляции Использование зависимостей между n и d Характеристические факторы по Смиттенбергу Идентификация при помощи дисперсии Применение функций вязкости для характеристики нефтяных фракций Функции, связанные с числом разветвления Значение критических температур растворения для характеристики нефтяных фракций Некоторые подробности о типах углеводородов, содержащихся в нефтях Введение Парафиновые и олефиновые компоненты нефтей Нормальные парафины Изопарафины (разветвленные парафины) Олефины Нафтеновые компоненты нефтей Ароматические углеводороды Литература Структурно-групповой анализ масляных фракций нефти Введение Принципы структурно-группового анализа Основные данные для структурно-группового анализа Расчет распределения углерода и содержания колец Краткий обзор существующих методов структурно-группового анализа Прямой метод Предложения по вопросу о среднем типе колец в нефтяных фракциях. Выбор ката- конденсированных шестичленных колец Зависимость между распределением углерода и содержанием колец, предполагая ката- конденсированные шестичленные кольца Описание прямого метода Замечания о точности, пределах применения и достоинствах прямого метода Данные о ряде характерных нефтяных фракций Подробные сведения об основных использованных нефтях Получение 34 характерных нефтяных фракций Подробности гидрогенизации Предварительное гидрирование (форгидрирование) Гидрогенизация ароматических соединений Проверка отсутствия ароматических структур Конечная обработка гидрированного материала Распределение углерода и число колец во фракциях Физические свойства масляных фракций Постепенное развитие кольцевого анализа по Ватерману Структурно-групповой анализ согласно первоначальному кольцевому анализу Ватермана Рассмотрение линейной зависимости между удельной рефракцией и содержанием водорода для насыщенных (неароматических) образцов масла Рассмотрение зависимости между удельной рефракцией, молекулярным весом и анилиновой точкой для насыщенных фракций Числовые величины для «фактора предсказания» и «ароматического фактора» Преимущества и пределы применения пересмотренного кольцевого анализа по Ватерману Структурно-групповой анализ, основанный на определении показателя преломления, плотности и молекулярного веса («метод плотности») Разработка и проверка метода n-d-M Физическое обоснование зависимостей между составом и физическими константами Предварительное вычисление констант Графический метод Способ наименьших квадратов Окончательное вычисление констант Влияние содержания серы Измерения при других температурах, отличных от 20 или 70° Точность формул метода n-d-M Сравнение данных, полученных прямым методом и методом n-d-M Воспроизводимость метода n-d-M Аддитивность смесей в отношении цифровых величин, получаемых по методу n-d-M Смешивание масляных фракций известного состава Баланс распределения углерода Проверка метода n-d-M Описание метода n-d-M; его точность, пределы применения и ограничения Предмет метода Применимость метода Краткое изложение методики Вычисление распределения углерода и содержания колец Определения при 20° Определения при 70° Точность и расхождения между параллельными определениями Применение номограмм [i]Другие методы структурно-группового анализа, опубликованные в печати Метод дисперсии и рефракции Динсли и Карлтона Определение содержания нафтенов в смесях парафинов и нафтенов по Липкину, Мартину и Куртцу Определение содержания колец и цепей в ароматических фракциях по Липкину и Мартину Метод Куртца и др., основанный на интерцепте рефракции Другие методы структурно-группового анализа Сравнение различных методов структурно-группового анализа Анализ неароматических масляных фракций различными методами структурно-группового анализа Анализ фракций прямой гонки различными методами структурно-группового анализа Анализ масляных фракций с высоким содержанием ароматических соединений с помощью различных методов структурно-группового анализа Сравнение однозначности результатов, получаемых различными методами Относятся ли критические замечания, высказанные в отношении кольцевого анализа Ватермана, также и к методу n-d-M ? Обзор точности, ограничений, пределов и специальной применимости различных методов структурно-группового анализа Литература Применение структурно-группового анализа Структурно-групповой анализ нефтепродуктов Общие замечания о составе минеральных масел Сравнительный анализ некоторых минеральных масел и нефтяных фракций Распределение углерода и индекс вязкости масел, не содержащих ароматических углеводородов Зависимость между условиями сгорания газойлей и их структурно-групповым составом Применение структурно-группового анализа с целью изучения и контроля процессов нефтепереработки Крекинг и деструктивная гидрогенизация твердого парафина Деструктивная гидрогенизация как средство для улучшения индекса вязкости Дробная кристаллизация Извлечение растворителем Полимеризация непредельных углеводородов Изучение состава масляных фракций с помощью структурно-группового анализа Сведения о типах молекул, содержащихся в нефтях, полученные с помощью структурно-группового анализа дистиллятных фракций Типовой анализ насыщенных масел при помощи структурно-группового анализа ряда фракций Типовой анализ ароматических фракций с помощью структурно-группового анализа Исследование распределения числа колец в масляных фракциях Литература Приложение I. Вывод конечных формул метода n-d-M Числовые величины констант Ароматические углеводороды, величина p 1 Ароматические углеводороды, область низких значений Ароматические углеводороды, область высоких значений Общее число колец, величина для p 2 Общее число колец, область низких значений Общее число колец, область высоких значений Приложение II. Подробности экспериментального определения показателя преломления, плотности и молекулярного веса Определение показателя преломления Определение плотности Прибор и условия работы Методика работы с пикнометром с колпачками Методика работы с пикнометром с пробкой Точность Определение молекулярного веса Введение и краткое изложение метода Устройство эбуллиометра и обращение с ним Вычисление молекулярного веса Послесловие Предметный указатель