Способ определения реакционной способности

,.J ,:з.

1

-гн .," -. :;,; у| г

ОПИСАНИЕ

И ЗО6РЕТЕ Н И Я

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

404012

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.Х1.1970 (¹ 1486789/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубл|икова но 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата о публи кования описания 24Х1.1974

М. Кл. G 01п 33 30

Государственный квинтет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

УДК 543.87 (088.8) Авторы изобретения

Б. И. Лосев и Я. М. Шильман

Институт горючих ископаемых

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ

НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к .способу определения .реакционной способности нефтепродуктов,и может быть использовано в нефтянои и химической промышленности.

Для оценки стабильности нефтепродуктов, например, углеводородных:масел, применяется способ определения термоокислительной стабильности по потлощению к ислорода, этот же способ используют для оценки термоокислительной стабильности,каучуков.

Однако существующий способ определения термоокислительной стабильности,или реакционной способности углеводородов, основанный на их окислении .кислородом, в ряде случаев совершенно не позволяет оценить поведение утлеводородных материалов в специфических условиях их применения.

Для более полной оценки свойств углеводородов предлагается способ определения реакционной способности нефтепродуктов, заключающийся в том, что нефтепродукт приводят во взаимодействие с элементарной серой .и по отношению количества серы, пошедшего на образование сероводорода, к введенному в реакцию количеству серы судят о реакционной способности нефтепродуктов.

В соответствии с предлагаемым способом, испытуемый продукт приводят во взаимодействие с элементарной серой, взятой в количестве до 2 вес. %, например, путем их совместного нагревания до заданной температуры, и определяют суммарное количество образовавшегося сероводорода.

Отличаясь более высоким сродством к водороду, сера взаимодействует в первую очередь с водородом, содержащимся в наиболее реакционноспоео!бных алкильных группах, связанных с на|фтеноароматическими .кольцами в виде боковых цепочек. Содержание продукта окисления (сероводорода), легко удаляемого из зоны реакции, определяют с высокой степенью точности.

Окисление кислородом дополнительно приводит к частичному разрушению нафтено-аромат ических колец .и к взаимодействию с осколками, образовавшимися в результате такото разрушения. О реакционной способчости судят по су1мма рному количеству поглощенното кисл о р ода.

Указанное различие в механизме окисления углеводородных масел серой .и кислоро.дом явилось основанием для |разработки предлагаемого способа определения реакционной способности нефтепродуктов.

25 В практических условиях поведение нефтепродуктов, применяемых в качестве сырья для производства .сажи, пластификаторов и наполнителей каучуков, электроугольных изделий и т. д. обусловлено главным образом их составом и строением.

404012

35!

Структурно-групповой состав, %

Реакционная способность, 7ь прн температуре, С

Продукт!

120 140

Сн

Сп

160

Са

Днстпллятный компонент

Волжского

45 Н 113

Вазелнновое масло

Масло ПН-бш

Термогазойль

Утяжеленный экстракт га50 зойля каталитнческого крекннга

0,2

54 46

0,3

0,5

52

46

Зб

29

0,2

0,7

3,0

13

0,4

1,5

8,0

0,8

8,0

23,0

Зб 3

4,0 20,0

38,0

Так, например, известно, что состав углеводородното сырья является одним из важнейших факторов, оказывающих влияние»а выход,и свойства печных саж. Наилучшим сырьем, принято считать высокоароматизированные продукты, содержащие преимущественно конденсированные ароматические углеводороды типа нафталина, антрацена и хризена. Если же ароматические углеводороды содержат в своем составе боковые цепочки, то желательно, чтобы они были короткими.

В настоящее время исследование строения боковых цепей проводят анализом инфракрасных спектров поглощений продуктов, .подвергнутых полному гидрированию, что .представляет собой довольно трудоемкую задачу.

Предлагаемый способ в отличие от извеcTHbIx позволяет прямым экспериментом по количеству выделенного сероводорода быстро и точно, определить способность сырья к большому или меньшему взаимодействию, протекающему в предпламенный период в,реакторах для производства сажи, Это свойство сырья,и определяет его сажеобразующую способность.

Таким образом, замена кислорода серой позволяет получить новый положительный эффект — определить сажеобразующую способность углеводородного сырья. Предлагаемый способ является способом ускоренного определения реакционной способности сырья .и контроля его качества, не исключая в то же время пр1именение других из веспных способов, позволяющих более глубоко изучить состав и структуру углеводородного сырья для производства саж.

Предлагаемый способ может быть также использован для определения способности масел-пластификаторов и наполнителей к их взаимодействию с каучуком и другими ингредиентами еще на стадии смешения в процессе приготовления резиновых смесей, котда температура в резиносмесителе повышается до 150 С. В этих условиях, имеют место так называемые механо-химические процессы— химичесиие реакции, протекающие .в рез и новой смеси в результате воздействия механического поля. Управление интенсивностью этих реакций с .целью .исключения предварительной вулканиза ции резиновой смеси является одной из важнейших проблем современной науки о ,резине. Предложенный способ позволяет предварительно оценить поведение .различных образцов масел, рекомендуемых в качестве пластификаторов .и наполнителей каучуков, .исключив,проведение длительных испытаний этих масел в резине.

П,р и м е р. Реакцию между нефтепродуктом и серой проводят в стеклянной трехгорлой колбе емкостью 0,3 л, обогреваемой с помощью электрического кол бонагревателя. Для вытеснения газообразных проду.ктов реакции в колоу подают азот, расход которого составляет 0,5 л)мин. Во всех опытах испытуемый продукт берут в количестве 100 г, Навеска серы составляет 1 г.

По достижении заданной температуры содержимое колоы выдерживают при этой тем5 пературе в течение 1 час:в условиях непрерывного перемешивания реатентов,и непрерывной подачи азота.

Образовавшийся сероводород улавливают в .поглотительных склянках, заполненных

2%-ным раствором уксуснокислого кадмия, и определяют .иодометрически.

Реакционную способность .определяют по весовому количеству сероводородной серы, отнесенному к весу загруженной серы,,и выра15 жают в % %.

В таблице приведены результаты структурно-групповото анализа, полученные по методу G — Z .è данные, реакционной способности, .найденные в соответствии с предложенным способом для пяти образцов нефтепродуктов при трех разл ичных темлературах, с., с. и с ° — процентное содержание углерода в пара.финовых, на фтеновых и ароматических структурах соответственно.

Из таблицы видно, что по мере повышения температуры, реакции и увеличения сА, реакционная способность углеводородных масел возрастает. Такое соответствие между структурно-групповым составом углеводородных масел и;их реакционной способностью свидетельствует о возможности предсказать поведение указанных материалов в интервале температур 120 — 160 С.

Естественно, что предложенный способ мо55 жет быть, применен и при более высоких температурах.

Предмет изобретения

Способ определения, реакционной способности нефтепродуктов путем их окисления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, нефтепродукт приводят

65 во взаимодействие с элементарной серой и

404012

Составитель Л. Иванова

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Ау»

Редактор Е. Гончар

Заказ 6ll Изд. № 258 Тираж 743 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» по отношению количества серы, пошедшего на образование сероводорода, к введенному в реакцию количеству серы судят о реакционной способности нефтепродуктов.