Промышленные ТЭЦ
Реферат - Физика
Другие рефераты по предмету Физика
?сит от применяемых средств разделения его и методов исследования продуктов разделения.
К методам разделения относятся адсорбционное разделение на насыщенную и ароматические части, разгонка на относительно узкие погоны, удаление н-парафиновых углеводородов методом депарафинизации, термодиффузионное разделение на фракции, отличающиеся по геометрии, компактности молекул и др.
К методам исследования продуктов разделения кроме обычных для определения физико-химических показателей относятся методы молекулярной спектроскопии.
С помощью масс-спектров можно количественно определить типы углеводородов по водородной недостаточности. Исследование масс-спектров масел ведут по методам, разработанным для насыщенных и ароматических углеводородов. Например, для насыщенных углеводородов с помощью масс-спектрометрии удается количественно определить содержание парафиновых углеводородов.
По инфракрасным спектрам удается определять концентрацию боковых цепей в зависимости от их длины, судить о степени разветвленности парафиновых цепей, оценивать содержание изолированных и геминальных групп и устанавливать общее содержание ароматических колец.
Ультрафиолетовые спектры поглощения характеризуют ароматические углеводороды, отличающиеся по структуре и типам ядер (бензольные, нафталиновые, антраценовые, фенантреновые, хризеновые).
Спектральные исследования в областях поглощения и масс-спектры позволяют в настоящее время определить состав и дать наиболее исчерпывающую информацию о структуре изучаемых трансформаторных масел. Этот комплекс данных в сочетании с физико-химическими параметрами помогает разобраться и определить зависимость свойств той или иной смеси от содержания тех или иных групп углеводородов.
Структурно-групповой состав характеризует нефтепродукт по среднему отношению структурных групп-ароматических и нафтеновых колец и парафиновых цепей.
Структурно-групповой состав дает предварительное представление о составе масла, поскольку не указывает, каким образом эти структурные группы соединяются в молекулах.
Существуют два метода интерпретации результатов, структурно-группового анализа. Первый состоит в определении числа колец (или цепей) в гипотетической молекуле образца, то есть молекуле, содержащей структурные группы в количествах, найденных структурно-групповым анализом.
Другой метод интерпретации заключается в определении процентного содержания углеродных атомов в ароматической, нафтеновой и парафиновой структурах.
Данные о структурно-групповом составе получаются на основании легко определяемых физических констант масел, таких, как плотность, коэффициент преломления, молекулярная масса, кинематическая вязкость, содержание углерода и водорода.
В число неуглеводородных компонентов трансформаторного масла входят асфальто-смолистые вещества, сернистые азотсодержащие органические соединения, нафтеновые кислоты, эфиры, спирты и соединения, содержащие металлы.
Асфальто-смолистые соединения придают трансформаторному маслу характерный цвет; некоторые из них обладают ингибирующим действием, другие, наоборот, угнетают, пассивируют антиокислительные присадки; наконец, смолы при окислении переходят в состав осадка.
Сернистые соединения содержатся во всех нефтях, однако количество их варьирует от десятых долей процента до 20 % и это оказывает существенное влияние на свойства нефтей и определяет особенности их переработки.
Если в низкокипящих фракциях нефти (бензине, керосине и др.) установлено наличие почти всех типов сернистых соединений, то фракции, выкипающие при температурах выше 200 С, характеризуются сернистыми соединениями циклической структуры, главным образом ароматического характера.
При фракционной разгонке нефти значительная часть сернистых соединений концентрируется в масляных фракциях и остаточных продуктах.
Количество азотистых соединений в нефтях невелико (до 0,8 %). Около половины азота в дистиллятных фракциях приходится на азотистые основания, представляющие производные пиридина и хинолина. Встречаются соединения, относящиеся к пирролам, индолам, карбазолам. Есть сведения о присутствии в нефтях азотистых соединений иных типов. Следует подчеркнуть, что, несмотря на относительно невысокое содержание азотистых соединений в нефтепродуктах, они играют всегда существенную роль в процессах окисления их. Так, гетероциклические азотистые соединения (типа пиридина и хинолина) являются катализаторами окисления и, следовательно, нежелательными компонентами трансформаторных масел. Некоторые соединения, содержащие аминную группу наряду с фе-нольной, являются активными антиокислителями.
Нафтеновые кислоты содержатся в масляных дистиллятах, в том числе трансформаторных, в заметных количествах. Установлено, что существенная роль в образовании нерастворимых в нефтепродуктах осадков принадлежит нафтеновым кислотам, которые взаимодействуют с различными металлами. Следует также иметь в виду, что соединения, подобные нафтеновым кислотам, могут образовываться при окислении нафтеновых углеводородов масла.
Кроме нафтеновых кислот в маслах могут содержаться, правда в очень небольших количествах, кислоты жирно-ароматического ряда. Часть кислорода находится в фенольных соединениях. Могут присутствовать сложные эфиры, спирты и кетоны, а также, очевидно, перекисные соединения. Наконец, как уже упоминалось, некоторое количество кислор