СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01N33/30 

1

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

Для оценки стабильности нефтепродуктов, например, углеводО|родны:х .маоел, применяется способ определения термоокислительной ста-бяльности по поглощению кислорода, этот же способ .используют для оценки тер.моокисл.ительной стабильности .каучуков.

Однако существующий способ определения термоокисчпительной стаб.ильности или реакционной способности углеводородов, основанный на их окислении .кисло.р.одом, в ряде случаев сове.рше.нно не позволяет ощенить поведение утлеводо-родных материалов в специфических условиях их применения.

Для более полной оценки свойств углеводородов предл агается способ определения реакционной способности не|фтепродуктов, заключающийся в том, что нефтепродукт приводят во взаимодействие с элементарной серой и по отношению количества серы, пощедшего на образование сероводорода, к введенному в реа«ЦИЮ 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 сум-мариое количество образовавшегося сероводорода.

Отличаясь более высоким сродством к водороду, сер.а взaимoдeйctв yeт в первую очередь с водородом, содержащимся в наиболее реакционноспособных алкильных группах, связанных с нафтеноароматическими .кольцам.и в виде боковых цепочек. Содержание продукта о.кисления (серово.до.рода), легко удаляемого из .зоны реакции, определяют с высокой степенью точности.

Окисление кислородом дополнительно приводит к частичному разрушению нафтено-ароматйческих колец и к взаимодействию с осколками, образовавшимися в результате такого р.азрушения. О реакционной способности судят по су)М1марио.му количеству поглощенного кислорода.

Указанное Различие в механизме окисления углеводородных масел серой и кислоро.Д01М явилось основанием для разработки предла.гаемого способа определения реакциокной способности, нефтепродуктов.

В практических условиях поведение нефтепродуктов, применяем.ыд в качестве сырья для производства с.ажи, пл астификаторов и наполнителей .каучуков, злектроугольных изделий и т. д. обусловлено главным образом их составом и. стр.рением . ,,

Так, например, известно, что состав углеводородното сырья является .одни.м из важнейш.их факторов, оказывающих вдия.ние на выход и свойства печных саж. Наилучшим сырьем .принято считать высокоароматизированные продукты, содержащие преимуществевнО конденсированные ароматические углеводороды типа нафталана, антрацена .и хр.изена. ЕСЛИ же ароматические углеводороды содержат в своем составе боковые цепочки, то желательно, чтобы они были короткими.

В н.астоящее время исследование строения боковых цепей проводят анализо,м инфракрасных спектров поглощений продуктов, .подвергнутых полному гидрированию, что .представляет сабой довольно трудоемкую задачу. Предлагаемый способ в отл.ИЧ;ие от известньих позволяет прямым э.рсспериментом по количеству выделенного сероводорода быстро и точно определить способность сырья к большому или меньшему взаимодействию, протекающему в пред пламенны и .период в реакторах для производства сажи. Это свойство сырья 1И определяет его сажеобразующую способность.

Таки.м образом, замена кислорода серой позволяет получить новый положительный аффект - определить сажеобразующую способность углево.дородного сырья. Предлагаемый спосо б является способом ускоренного определения реа.кц,ионной способности сырья и контроля его качества, не исключая в то же время гприменение других езвестных способов, позволяющих более глубоко изучить состав и структуру углеводородного сырья для пролзводства саж.

Предлагаемый способ может быть также использован для определения способности масел-пластификаторов и аа.полнителей к их взаимодействию с .каучуком и другими ингред.иентам.и еще на стадии смешения в .npiO ecсе приготовления резиновых с-месей, когда температура в рез.иносмесите.ле повышается до 150° С. В этих условиях имеют место так называемые механо-химические процессы - хи мичеак|ие реа1кции, протеюаюодие в резиновой смеси в .результате вОздейств-ИЯ механ.ИЧеского поля. Управление интенсивностью этих реакций с .целью .исключения предварительной нулканизацли резинов.ой смеси является одной из важнейш,их проблем современ-вой Науки о резине. Предложенный способ позволяет предва.рительно оценить поведение .различных образцов , рекомендуемых в качестве пластификаторов .и наполнителей каучуков, исключив .проведение длительных испытаний этих масел в резине.

Пример. Реакцию между нефтепродуктом и серой проводят в стеклянной трехгорлой колбе емкостью 0,3 л, обогреваемой с помощью электрическаго колбонагревателя. Для вытеснения газообразных продуктов реа.кц.ии в колбу подают аэот, расход которого составляет 0,5 л/мин. Во всех опытах испытуемый

продукт берут в количестве 100 г. Навеска серы составляет Гг.

По достижении заданной температуры содержимое колбы выдерживают при этой температуре в течение 1 час в условиях непрерывного перемешивания реагентов я непрерывной подачи азота.

Образовавшийся сероводород улавл.ивают в логлотительных склянках, заполненных 2%-ным раствором уксусно.ки.слого кадмия, и определяют иодоме три чески.

Реакционную способлость .определяют по весовому количеству сероводородной серы, отнесенному к весу загруженной серы, и выражают в % %.

В таблице приведены результаты структурно-группового анализа, полученные по методу G-Z .и данные реакционной способности, .найденные в соответствии с предложенным способом для пяти образцов нефтепродуктов при трех различных темлература.х, Сп, Сн .и с а - процентное со.держание углерода в пара.финовых, .нафтеновых 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 .1:20-160° С.

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

Предмет изобретения

Способ определения реакционной способности не1фтепродуктов путем их окисления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, нефтепродукт приводят во вза.ИМодействие с элемента.рной серой и 5 по отношению количества ceipbi, пошедшего обр азование се,роводо,рода, к введенному 404012 6 на реакцию количеству серы судят о реакционв иой способноста нефтепродуктов.