Мұнайдың нафтен көмірсутектері

Модуль1. Кіріспе.Көмірсутекті шикізатты өңдеудегі бөлудің негізгі физикалық әдістері және өңдеудің физика-химиялық процестері

Практикалық сабақ №3.

Тақырып 3. Мұнайдың нафтен көмірсутектері

Сұрақтар мен тапсырмалар:

1. Мұнайдың нафтен көмірсутектері.

2. Нафтен көмірсутектерінің физикалық және химиялық қасиеттері.

        Мұнайдың нафтен көмірсутектері.

Мұнай көмірсутектерінің негізгі массасын құрайтын жалпы формуласы CnH2n (n≥3) циклоалкандар (циклопарафиндер) нафтендер деп аталады. Циклоалкандар – C-C байланысынан тұратын циклді қаңқалы қаныққан көмірсутектер.

        Нвфтендер барлық мұнайдың құрамында болады, барлық фракцияларға қатысады, жалпы мөлшері бойынша басқа көмірсутектерге қарағанда көбірек болады. Әдетте мұнайдың құрамында 40-70% циклоалкандар болады. Кейбір нафтенді мұнайдың құрамында осы көмірсутектердің мөлшері кейде 80%-ға жетіп қалады.

        Мұнай циклоалкандары құрамында циклогександы және циклогептанды сақиналары болатын моно-, ди-, три- және полициклді көмірсутектерден тұрады, соның ішінде алты мүшелі сақиналы көмірсутектер көбірек болады. Манызды өкілдері – циклопентан, циклогексан және олардың гомологтары.

[pic 1]

        Төменгі циклоалкандар – циклопропан, циклобутан және олардың гомологтары мұнай қрамынан анықталмаған. Термодинамикалық тұрақтылығының төмендігінен олардың мұнайда болуы екіталай. Циклдерінде алтыдан көп көміртек болатын көмірсутектер болуы мүмкін. Нафтендердің әртүрлілігі олардың изомерияға қабілетті болуынан.

        - ден бастап циклопарафиндерге сақинадағы көміртек атомдарының санына, орынбасарлардағы алкил радикалындағы көміртек атомдарының санымен, сонымен қатарсақинадағы орынбасар жағдайына байланысты құрылымдық изомерия тән. Мысалы циклопентанның бес құрылымдық изомері болады:[pic 2]

[pic 3]

        Циклодекан үшін құрамы  болатын кейбір изомерлері көрсетілген.[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

        Циклоалкандар үшін класс аралық изомерия тән – көмірсутектердің әртүрлі кластарының гомологтық қатарын бірдей формуламен суреттеу.

[pic 7]

        Циклопропан мен циклобутан кәдімгі температурада – газ күйінде, циклопентан и циклооктан – сұйықтық, жоғары өкілдері - қатты заттар болады.

        Циклоалкандардың сәйкес алкандарға қарағанда балқу, қайнау температурасы, тығыздығы жоғары. Құрамы бірдей болған жағдайда циклопарафиннің қайнау температурасы жоғары болған сайын циклдың өлшемі де үлкен болады. Циклоалкандар суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді.

Кейбір циклоалкандардың физикалық қасиеттері

Химиялық қасиеттері

Химиялық қасиеттері бойынша циклопарафиндер парафиндерге ұқсас. Оларға орынбасу реакциялары тән. Нафтендердің бірінші екә өкілі – циклопропан мен циклобутан қасиеттері бойынша қанықпаған көмірсутектерге ұқсайды. Олар сақинаны үзе отырып галогендердін, сутекті, галогенсутектерді қосып алуға бейім: