Комплекс - карбамид
Cтраница 1
Комплекс карбамида с н-алканами могут давать углеводороды, у которых в цеди более 4 - 6 атомов углерода. Углеводороды с 4 - Б атомами углерода в цепи и менее оставляют в кристаллах карбамида свободное пространство и поэтому обладают пониженным тепловым эффектом комшгексообра-зования. Карбамид дает комплексы с гексаном и бутаном, но при 25 С эти комплексы склонны к диссоциации. При увеличении в цепи числа атомов углерода стабильность комплекса возрастает. Однако существует предел длины цепи, способной образовывать продукты присоединения. [1]
Комплекс карбамида с нормальными алканами разлагается при определенной температуре, зависящей от средней молекулярной массы алканов. Все индивидуальные нормальные алканы освобождаются от связей с карбамидом в комплексе одновременно или почти одновременно, независимо от молекулярной массы нормального алкана. При карба-мидной обработке нефти в комплекс также вступают все индивидуальные нормальные алканы одновременно. [2]
Комплексы карбамида в основном возникают с соединениями, имеющими прямую или очень мало разветвленную цепь углеродных атомов. Требуется некоторая длина цепи для образования комплекса. Эта длина цепи зависит от строения и физической формы вещества, с которым карбамид образует комплекс. Так, для н-парафинов минимальная длина цепи - шесть углеродных атомов. [3]
Комплекс карбамида с парафиновыми углеводородами можно представить в виде клетки, состоящей из молекул одного вещества, в которую заключены молекулы другого соединения. Чтобы выйти из клетки, молекула вещества должна преодолеть притяжение, существующее между нею и кристаллической решеткой. [4]
Исследование комплексов карбамида, так же как и других комплексов ( гидрохинона, циклодекстрина и др.), сыграло большую роль в изучении соединений включения [7], для которых характерно чисто пространственное образование связей между молекулами-партнерами. При этом одна молекула пространственно включает в себя другую молекулу. Включенная молекула как бы окружена прочной решеткой и не может поэтому покинуть своего Места, хотя она и не связана непосредственно с другой, каркасной, молекулой. Необходимая для этого полость может существовать в самой молекуле ( что возможно при наличии молекул относительно больших размеров - молекулярного веса более 1000) или возникать в пространственной решетке в результате совместного расположения многих молекул небольшого размера. Образование комплексов карбамида относится ко второму случаю. [5]
 |
Растворимость карбамида в воде. [6] |
Образование комплекса карбамида с парафином объясняют [29] тем, что молекулы карбамида создают в определенных условиях замкнутые пространства, в которых располагаются молекулы парафина. [7]
Для образования комплекса карбамида с нормальными алканами в зону реакции обычно вводят активаторы, которыми могут быть вода, спирты ( метанол, этанол, бутанол), кетоны ( ацетон, метилэтилкетон), раствор МЭК в бензоле, фенол, дихлорэтан, метиленхлорид, нитрометан, нитроэтан. [8]
Глубокое изучение структуры комплекса карбамида с различными классами углеводородов рентгенографическими методами [ 5, 8, 15, 1б ] показало, что все полученные продукты обладают одинаковой кристаллической решеткой, как правило, в виде хорошо образованных длинных гексагональных призм. На рис. 2.1 показана структура кристаллов комплексов карбамида с различными классами углеводородов. Все комплексы, в отличие от тетрагональных призм карбамида, имеют гексагональную кристаллическую решетку. [9]
В момент образования комплекса карбамида с н-алканами молекулы ароматических углеводородов, ад-сорбируясь на поверхности кристаллов карбамида, блокируют некотерые его участки и исключают их из процесса комплексообразования, что, естественно, приводит к снижению эффекта реакции. [10]
Исследования молекулярного строения комплексов карбамида показывают, что молекулы н-алканов расположены в канале карбамида на расстоянии - 2 4 А друг за другом независимо от длины их молекул, причем структура комплекса включает в себя столько молекул углеводорода, сколько необходимо для заполнения всей полости канала. Следовательно, низкомолекулярные м-алканы образуют менее стабильный комплекс, чем высокомолекулярные, однако скорость образования комплекса с низкомолекулярными алканами выше. В связи с этим глубина извлечения высокомолекулярных углеводородов, способных к комплексооб-разованию, зависит от длительности контакта карбамида с нефтяной фракцией. [11]
Существенное влияние на образование комплекса карбамида с углеводородами оказывают различные растворимые и нерастворимые примеси в исходной смеси. Отмечается [449], что вредное действие на процесс комплексообразования могут оказывать также мыла, которые образуются в результате реакции органических кислот с аммиаком, выделяющимся при частичном гидролизе карбамида. [12]
Выходящий продукт вместе с комплексом карбамида подвергается двухступенчатой фильтрации и промывке растворителем, после чего комплекс разлагается при помощи нагрева. Смесь карбамида и парафина разделяется в сепараторе; карбамид поступает на регенерацию в вакуумную колонну. Растворитель регенерируют путем его отгонки от депарафинизированного сырья, парафина и карбамида. Парафин, получаемый в процессе карбамидной депарафинизации, как правило, имеет повышенное содержание ароматических углеводородов, вследствие чего необходима его дополнительная очистка при помощи адсорбентов. [13]
Первая стадия процесса - образование комплекса карбамида с парафином - проводится при температуре 35 С, вторая стадия - разрушение комплекса - при 80 С. На обеих стадиях процесса возникает необходимость разделения суспензии и промывки твердой фазы: на первой стадии - комплекса от раствора дизельного топлива, на второй - карбамида от раствора жидкого парафина в бензине. [14]
 |
Зависимость остаточного содержания дизельного топлива в комплексе карбамида от расхода бензина на промывку. [15] |
Страницы: 1 2 3 4