Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в мировом балансе добываемых нефтей наблюдается весьма заметное увеличение доли еы-сокосернистых нефтей. Традиционная технология переработки нефтяного сырья ориентирована на удаление сернистых соединений в сея-зи с их отрицательным влиянием на эксплуатационные свойства нефтепродуктов и каталитические процессы нефтепереработки.
Накоплена обширная информация о специфических свойствах сернистых соединений нефти (ССН). Они являются эффективными экс-трагентами редких цветных и благородных металлов, флотореагента- ми, обладают физиологически активным действием и т.д. Масштабное применение ССН сдерживается отсутствием промшленно-приемлемых способов их выделения.
В этой связи ваігаое место занимают методы выделения и разделения ССН, позволяющие перейти к детальному исследованию их состава, строения и рациональному использованию. Низкая эффективность существующих методов выделения ССН определяется их свойствами - большая часть ССН существенно не отличается от "нейтральных" азот-, кислородсодержащих соединений и ароматических углеводородов. Поэтому при использовании любых методов их выделения,. ССН являются частью концентратов, в состав которых входят asoT- и ;калородсодержзщие соединения."
Особенностью суцествуюгцях .методов выделения ССН является спад эффективности при переходе к тяжелому высокосернистому сырью. В настоящее время достаточно подробно изучены сернистые соединения, содержащиеся во фракциях, выкипающих до 200-250 С, хотя основная масса ССН сосредоточена в средних и высококипящих дистиллята;'..
В связи с этил, не прег<радаюгся работы по созданию новых методов концентрирования, выделения и разделения ССН, которые обеспечивали бы достаточно полное их извлечение в однородные по составу концентрати. В частности, болыгое внимание уделяется экстракционным методам выделения, которие привлекают простотой методического и технологического воплощения.
Целью настоящей работы является изучение процесса выделения ССН из дистиллятных Фракций нефтей растворами хлоридов металлов в координирующих срг-шических растворителя:;.
Для достижения этой цели необходимо было решить задачи: 1 - разработать и обосновать выбор компонентов экстракционной
- л -
системы (ЭС-расгвор неорганического акцептора электронов в координирующем органическом растворителе) для выделения ССН из дис-гаялятных фракций нефти; определять зависимость эффективности и селективности подобных SC от качественных и количественных характеристик компонентов, а именно:
свойств органического растворителя,
природы катиона хлорида металла,
концентрации хлорида металла в органическом растворителе,
температура экстракции;
-
- изучить состав выделенных концентратов;
-
- изучить взаимодействия в системе хяерид металла - координирующий органический растворитель - компоненты нефти (на модельном уровне);
-
- рассмотреть возможность рационального использования полученных концентратов, например, в процессе обогащения полиметаллических сульфидных руд.
Научная новизна. Впервые для извлечения и концентрирования ССН дистиллятных фраіодій нефтей предложено использевать раствори хлоридов металлов в координирующих органических растворителях -И.М-диметилформамиде (ДША) и диметиасулъфоксиде (ДМСО).
Установлено, что экстракционные свойства растворов хлоридов металлов в координирующих органических растворителях зависят от свойств органического растворителя, природы катиона хлорида металла, от концентрации хлорида металла в растворителе и температура процесса.
Впервые процесс экстракции сернистых и ароматических соединений растворами .хлоридов металлов в ДША изучен методом ПМР. Показано, что координация катиона хлорида металла по атому кислорода карбешільной группа Д№А приводит к перераспределению электронной плотности в молекуле растворителя и к усилении свойст гсцеигориого центра, локализованного на атоме азота
Дл'йн,
Разработ&ча композиция для флотация сульфидных руд, состоящая кз концентрата ССН определенного состава в сочетании с суль-фгидрильньм собирателем - бутиловым ксантогенатом калия (БКК).
Практическая значимость работы заключается в создании нового, лромьшденно-приемлемого способа выделения сернисто-ароматических компонентов нефти. ' Изучение концентратов в качестве апо-лярной добазкл к БКК в процессе флотации труднесбогаткмых сульфидных руд показало высокую активность и избирательность дейс-
- П -
тбия комплексного реагента. Исследования, проведенные в прсмнч-денных условиях подтвердцают высокие флотационные свойства концентратов.
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на XIV Международном совещании по органической геохимии (Париж, 1989), на VII Нефтехимическом Симпозиуме Соцстрач (Киев, 1990), на Международных конференциях по химии нефти (Томск, 1991, 1994), на 18-ой конференции по хшии и технологии органических соединений серы (Казань, 1992), на Международном симпозиуме по нетрадиционным источникам углеводородного сырья и проблемам его освоения (С.-Петербург, 1992), на IV Симпозиуме по-горной химии (Киев, 1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и тезисы докладов на 7 конференциях, получено 1 авторское свидетельство на изобретение и решение о выдаче патента по заявке на изобретение.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов, перечня использованных источников из 147 наименований и приложения; излажена на 155 страницах машинописного текста, включая 11 рисунков и 38 таблиц.
