Mühazirə 22
Politsiklik naftenlər. Yüksək temperaturda qaynayan fraksiyanın tərkibinə
daxil olan naftenlər
Neftin yüksək fraksiyalarında çoxlu miqdarda tsikloparafinlər olur.
Hətta parafinli Suraxanı, Qroznı neftlərindən ayrılan 400 - 4500C
fraksiyasında tsiklanların miqdarı 70-80% - ə çatır. Həmin birləşmələr
uzun yan zəncirli bir və ya bir neçə həlqəli, o cümlədən
kondensləşmiş nüvəli naftenlər olub, adi temperaturda bərk halda
olurlar. Bitsiklik naftenlər 4 növdə olur:
a) körpülü kondesləşmiş, b)
kondensləşmiş, v) izolə olunmamış, q) izolə olunmuş.
30-cu illərdə N.D.Zelinski ilk dəfə olaraq bitsiklik karbohidrogenlərdən
hidrindan və dekalinin neftdə olmasını müəyyən etdi.AL.A.Petrov Palçıq
Təpəsi
neftindən
termodiffuziya
üsulu
ilə
C
8
-C
9
bitsikllik
karbohidrogenlərinin konsentratını ayıraraq identifikasiya etdi.
F.D.Rossin
neftdən
trans-dekalin
və
sis-pentalanı
(bitsiklo-
[3,3,0]oktan)ayıraraq identifikasiya etdi.Lindeman və Turqo isə Kaliforniya
neftlərindən termodifuziya üsulu ilə norbornen və onun metiləvəzli
homoloqlarını,həmçinin
bitsiklo
[3,3,0]oktan,bitsiklo-
[3,2,1]oktan,bitsiklo[2,2,2]oktan,trans-və
sis-bitsiklo[4,3,0]nonanı
ayırmışlar. bir sıra neftlərdə quruluşları aşağıda göstərilən bitsiklik
naftenlər və onların metil və-dimetiləvəzli homoloqlarının olması da aşkar
edilmişdir.
Neftdə norbornan sırası karbohidrogenlərinin miqdarı çox azdır.C
8
-C
10
bitsiklanlar içərisində bitsiklol -[3,2,0]oktan və xüsusilə bitsiklo -
[3,3,0]oktan sırası karbohidrogenlərinin miqdarı daha çox olur.Pentalan
sırası
bitsiklanlarının
-bitsiklo-[3,3,0]oktanların
miqdarı
C
9
-C
10
bitsiklanlardan 40%çox olur.
Neftdə yayıılmış bitsiklanların miqdarı aşağıdakı sıra üzrə dəyişir.
Bitsiklik kondensləşmiş həlqəli >körpülü kondensləşmiş>izolə olunmamış.
Kondensləşmiş bitsiklanlardan trans –pentalan molekulunda gərginllik
böyük olduğundan ona neftin tərkibində təasadüf olunmur, neftin
tərkibində onun yalnız sis-izomeri olur.
C
10
bitsiklanlardan neftdə termodinamiki cəhətdən davamlı trans-dekalinin
miqdarı daha çox,sis-dekalininki isə daha az olur.Məsələn,Palçıq Təpəsi
neftlərini tərkibində onun trans-izomerlərinin miqdarı (neftə görə) 0,27%
olduğu halda,sis-izomerlərinki 0,02%olur.
Neftdə bütün C
10,
C
11,
C
12
bitsiklanlarının miqdarının yarısı dekalin sırası
karbohidrogenlərinin payına düşür.
Kondensləşmiş
sistemli
altıüzlü
bitsiklik
birləşmələr
-
bitsiklo[4,4,0]dekan(dekalin)sırası neftin ən vacib komponentlərinə aiddir.
Körpülü
kondensləşmiş
bitsiklik
karbohidrogenlərdən
bitsiklo[2,2,1]heptanın
(norbornan)mümkün
olan
yeganə
sərt
konformasiyası var.
Tritsiklik naftenlər həlqələrin vəziyyətindən asılı olaraq üç növdə
olur:a)körpülü; b)kondensləşmiş sistemli;v)qarışıq.
Tritsiklo [3,3,1,1
3,7
] dekan(adamantan)a-növ tsiklanlara aiddir.
Neftdə adamantandan başqa onun C
11
-C
15
tərkibli mono-,di-trimetil və
etilevezli homoloqlarida vardır.Neft fraksiyaları hidrokrekinq prosesinə
uğradılarkən ,istəradamantan və istərsə də onun törəmələri destruksiya
prosesinə uğramırlar.Bu da onların uyğun fraksiyalarda (200-250°C)dəqiq
analiz olunmasına imkan verir.
Adamantan ilk dəfə 1993 –cü ildə Çexoslavakiya neftindən ayrılaraq tədqiq
olunmuşdur.O,poliedrik
quruluşlu
269°C
əriyən,kristallik
maddədir.Məlum olan bütün karbohidrogenlərdən yüksək temperaturda
əriyir.Adamantan molekulu üç kondensləşmiş tsikloheksan həlqəsindən
ibarətdir.Molekulun fəza qəfəsində karbon atomlarının yerləşməsi almazın
kristal qəfəsi ilə eynidir.
Adamantanın törəmələri müxtəlif sahələrdə(dərman maddələri,polimerlər
və.s.)geniş tətbiq tapmışdır.MDB ölkələri neftlərinin tərkibində adamantan
və onun törəmələrinin miqdarı nisbətən azdır.Məsələn,Surqut və Balaxanı
naftenəsaslı neftlərində onların miqdarı 0,004-0,01%-dir.Balaxanı ağır
neftlərindən ayrılmış 200-225°Cfraksiyasından C
11
-C
14
tərkibli 24
alkiladamantan identifikasiya eduimişdir.
Hazırda neftlərdə adamantan həlqəsində müxtəlif vəziyyətlərdə metil,etil
radikalları saxlayan mono-,di-,tri- və tetraəvəzli alkiladamantanların
olması müəyyən edilmişdir.Bunlardan əvəzediciləri üçlü karbon
atomunda(1,3,5 və 7 vəziyyətlər)olan törəmələri daha davamlıdır və
miqdarca
həmin
radikallar
ikili
karbon
atomlarında
olan
(2,4,6)törəmələrdən çox olur.
Hələ bitki və canlı mənşəlli maddələr içərisində adamantan həlqəsi
saxlayan birləşmələrə rast gəlinməmişdir.Adamantan sırası birləşmələrinin
neftin tərkibində olan başqa tritsiklik karbohidrogenlərin katalitik
çevrilmələrindən əmələ gəlməsi güman edilir.Tritsikloalkanların katalitik
izomerləşməsindən alkiladamantanın alınması belə bir fikrə gəlməyə əsas
verir.
Adamantan sırası karbohidrogenləri hesab olunmayan C
11
-C
14
tritsiklik
birləşmələrin miqdarı ümumi tritsiklanlara görə 80-90%təşkil edir.
Tsikloalkanların tərkibi və quruluşunun tədqiqi sahəsində əldə edilən
müvəffəqiyyətlər hələ neftin tərkibinin tam öyrənilməsi demək
deyildir. Tsikloalkanlar kimyası başqa sinif karbohidrogenlər
kimyasından daha mürəkkəbdir.
Alınan nəticələr göstərir ki,neftin yüksək temperaturda (>350°C)qaynayan
fraksiyasının karbohidrogen hissəsinin əsas kütləsini tsikloparafin və
tsikloparafin-aromatik birləşmələr təşkil edir.Tədqiqat üçün götürülmüş
Qərbi Sibir neftələrinin distilləsindən alınan 350-540°C fraksiyasının (neftə
görə çıxımı30,4%)kompleks analizi onun tərkibinin 39,9%-parafin-naften
karbohidrogenlərdən,53,5%-aromatik karbohidrogenlərdən və 6,6%-qatran
hissədən ibarət olmasını göstərir.Kompleks analiz sixemi aşağıda
verilmişdir.Fraksiyanın karbophidrogen tərkibinin analizində daha çox az
öyrənilən naftenlər diqqət mərkəzində olmuşdur.
Toplanmış aromatik hissənin tərkibi kütlə spektroskopiyası üsulunun
köməyilə
analiz
edilir.İlkin
350-540°C
fraksiyasının
aromatik
karbohidrogenlərinin tərkibinin bir,-iki-,üç- və dörd həlqəli aromatik
karbohidrogenlərdən ibarət olması aşkar edilmişdir.Bunlardan birhəlqəli
benzol sırası karbohidrogenlərinin miqdarı çoxluq(60%ətrafında) təşkil
edir. İkihəlqəli karbohidrogenlər əvəz olunmuş naftalinlərdən ibarətdir.
Aromatik karbohidrogenlərdə olan alkil quruplarının quruluşu
13
CNMR
spektral
üsulu
ilə
öyrənilmişdir.Alkil
radikalları
(C
4
,
C
5
,C
6
və
,
C
7
tərkibli)daha çox normal quruluşlu olur.Alkil qurupları daha
uzun da ola bilər.Metil əvəzli şaxəli radikalların da miqdarı az olmur.Eyni
zamanda izoprenan quruluşlu alkil qurupları da aşkar edilmişdir.
Parafin-naften
hissədən
(39,9%)karbamid
üsulu
ilə
n-parafinlər
ayrılır.Lakin n-parafinlərin tərkibinə başqa karbohidrogenlərdə daxil
olur.Ona görə də həmin hissədən n-parafinlər ayırmaq üçün kalsium ilə
modifikasiya olunmuş giriş pəncərələrinin ölçüsü 0,5nm olan seolitdən
istifadə oluknur.Bu zaman 63%n-parafinlər (350-540°C fraksiyasına görə
4,3)və 37%i-quruluşlu parafinlərlə yanaşı,uz7un normal alkil radikalı
saxlayan naftenlər qarışığı ayrılır.n-Quruluşlu parafinlər QMX vasitəsilə
naftenlər analiz edilir.
Altıüzvlü naftenlərin aromatik karbohidrogenlərə çevrilməsi məqsədilə
naften konsentratı (33%)dehidrogenləşmə prosesinə uğradılır.Alınan
aromatik karbohidrogenlərin quruluşuna görə tədqiq olunan fraksiyanın
tərkibindəki naftenlərin quruluşu müəyyən edilir.
Dehidrogenləşmə 330°C-də platinləşdirilmiş kömür (Pt/C)üzərində
aparılır.Proses üç mərhələdə gedir və hər mərhələdən sonra aromatik hissə
xromatoqrafik üsulla (ACKüzərində) dehidrogenləşməyən hissədən
ayrılır.Üç
mərhələli
dehidrogenləşmə
və
xromatoqrafik
ayırma
nəticəsindəə 53,7% aromatik karbohidrogenlər,46,3% isə i-parafin və
dehidrogenləşməyən naftenlər alınır.Alınan aromatik karbohidrogenlərin
analizi yuxarıda göstərilən qayda ilə aparılır və nəticələr cədvəl 8.9-da
verilir.Cədvəldən göründüyü kimi , 350-540°C fraksiyasının olan
naftenlərin dehidrogenləşməsindən alınan aromatik karbohidrogenlər
həmin fraksiyada olan aromatik karbohidrogenlərə yaxındır.Yəni aromatik
həlqələrin sayı eynidir.Hər iki halda birhəlqəli benzol karbohidrogenləri
miqdarca üstünlük təşkil edir.Eyni zamanda alkil radikallarının quruluş və
miqdarlarında çox yaxınlıq vardır.
Dostları ilə paylaş: |