Нафтены

Содержание

Слайд 2

Механизм распада нафтенов До 700-750оС радикальный (но не цепной) Быстрая стабилизация образующихся радикалов

Механизм распада нафтенов

До 700-750оС радикальный (но не цепной)

Быстрая стабилизация образующихся радикалов

Слайд 3

Однако при накоплении в реакционной смеси олефинов (слабая β-С-С связь) может

Однако при накоплении в реакционной смеси олефинов
(слабая β-С-С связь) может

быть радикально-цепной механизм

Повышение Т крекинга выше 750оС приводит к увеличению
вероятности рад-цеп. механизма

Слайд 4

Повышение Т крекинга выше 750оС приводит к увеличению вероятности рад-цеп. механизма

Повышение Т крекинга выше 750оС приводит к увеличению
вероятности рад-цеп. механизма

Слайд 5

Циклогексан

Циклогексан

Слайд 6

Алкилциклопентаны и алкилциклогексаны Радикально-цепной механизм Зарождение цепи начинается с разрыва боковой

Алкилциклопентаны и алкилциклогексаны

Радикально-цепной механизм

Зарождение цепи начинается с разрыва боковой С-С связи

Бициклические

нафтены

Подвергаются дециклизации и дегидрированию
Продукты: смесь УВ ряда бензола, олефинов, нафталина

Слайд 7

Термические превращения ароматических углеводородов АУ обладают высокой термической стабильностью Незамещенные стабильнее

Термические превращения
ароматических углеводородов

АУ обладают высокой термической стабильностью
Незамещенные стабильнее замещенных

Поэтому в

условиях пиролиза основная реакция - дегидроконденсация
Продукты: дифенил

Самая слабая связь – С-Н Е диссоц.С-Н = 427 кДж/моль
Е диссоц.С-С = 494 кДж/моль

Слайд 8

В основе процесса образования «кокса» при крекинге или пиролизе лежат реакции

В основе процесса образования «кокса»
при крекинге или пиролизе
лежат реакции дегидроконденсации

АУ и реакции диенового синтеза

«Кокс» - поликонденсированная ароматическая система,
образовавшаяся в процессе дегидроконденсации ароматич ядер:

Слайд 9

Реакция дегидроконденсации протекает по радикально-цепному механизму

Реакция дегидроконденсации протекает по радикально-цепному механизму

Слайд 10

Толуол Наиболее слабая связь: С-Н боковой цепи Е диссоц.С-Н = 326 кДж/моль Продукты: дибензил, метилдифенилметан

Толуол

Наиболее слабая связь: С-Н боковой цепи
Е диссоц.С-Н = 326

кДж/моль

Продукты: дибензил, метилдифенилметан

Слайд 11

Механизм термической деструкции толуола

Механизм термической деструкции толуола

Слайд 12

Менее вероятен разрыв Сар-Н Продукт: д и т о л и

Менее вероятен разрыв Сар-Н

Продукт: д и т о л и л

Деметилирование

толуола при пиролизе

Продукт: б е н з о л

Слайд 13

Алкилбензолы Распадаются по β-С-С ( по отношению к Ар.ядру) Е диссоц.С-С

Алкилбензолы

Распадаются по β-С-С ( по отношению к Ар.ядру)
Е диссоц.С-С =

272 кДж/моль

Этилбензол

Продукты: толуол, стирол

Слайд 14

Термические превращения высокомолекулярных компонентов нефти в жидкой фазе В сырье термического

Термические превращения высокомолекулярных
компонентов нефти в жидкой фазе

В сырье термического крекинга

(висбрекинга) и коксования (мазут, гудрон)
содержится большое количество ВМС нефти:
углеводородов, смол, асфальтенов

Например
Гудрон: Алканы С20-С40, полициклические АУ, нафтено-АУ,
Смолы – молекулы содержат 5-6 Ар и нафтеновых Колец или гетероциклов
Асфальтены –молек содержат до 20 и более колец, боковые алкильные группы.
Суммарное содержание асфальтенов и ссмол в гудроне – до 60%

Слайд 15

Асфальтены молекулы содержат до 20 и более колец, боковые алкильные группы.

Асфальтены

молекулы содержат до 20 и более колец, боковые алкильные группы.
Входят металлокомплексные

cоединения: Атом переходного металла
координирован с гетероатомами (S,N,O)

Низкая термическая стабильность

Объясняется значительным числом парамагнитных центров

Слайд 16

Нефтяные остатки При обычных условиях- структурированные коллоидные системы, состоящие из дисперсной

Нефтяные остатки

При обычных условиях- структурированные коллоидные системы,
состоящие из дисперсной среды

(углеводороды) и
дисперсной фазы (ассоциированные молекулы смол и нафтенов)

В процессе термического крекинга и коксования значительная часть сырья
находится в жидкой фазе

Особенности Термических превращений высокомолекулярных
компонентов нефти в жидкой фазе :
Гомолитический разрыв не приводит к быстрому образованию
2-х разобщенных радикалов (молек. Сольватирована).
Дополнительно- энергия активации диффузии

Слайд 17

Так энергия активации химического взаимодействия Будет значительно меньше энергии активации диффузии

Так энергия активации химического взаимодействия

Будет значительно меньше энергии активации диффузии

Поэтому
При жидкофазном

термическом крекинге УВ смеси с высоким
содержанием АУ выход газа и легких фракций будет небольшим,
т.к. АУ – «ловушки» радикалов

АУ подвергаются дегидроконденсации с образованием асфальтенов и кокса

АУ

кокс

асфальтены

карбены

карбоиды

смолы

Слайд 18

2. Высокое содержание в сырье АУ (хорошие астворители для асфальтенов) Благоприятствует

2. Высокое содержание в сырье АУ (хорошие астворители для
асфальтенов)

Благоприятствует выходу кокса

Термическая деструкция асфальтенов и смол происходит с разрывом
более слабых боковых цепей
Образовавшиеся радикалы объемны и как следствие малоподвижны.
Они реагируют внутри ассоциата (П-симтема АУ. Либо с ассоциатами
асфальтенов и смол).

3. В процессе термического распада асфальтенов исчезают слабые
связи, появляются прочные

Происходит сшивка мол.асфальтенов и соединение ассоциатов друг и другом
Образ. Крупные, плохо растворимые в УВ частицы

Слайд 19

ВМС нефти (полициклические АУ, асфальтены, смолы) в результате термической деструкции превращиются

ВМС нефти (полициклические АУ, асфальтены, смолы) в результате
термической деструкции превращиются

в НМС и карбоиды (кокс)

Механиз конденсации асфальтенов в кокс – радикально-цепной

Стадия зарождения цепи:
Распад асфальтена по слабой С-С связи.
Образование асфальтенового и альфатического радикала

Стадия развития цепи:
Эти радикалы взаимодействуют с другими мол.асфальтенов

Обрый цепи:
образование малоактивного высокомолекулярного
радикала в результате поликонденсации
Либо рекомбинация радикалов