Реферат на тему: Качественный и количественный анализ диметилсульфоксидов нефти

Введение

окисление нефтяной сульфид

Средние фракции сернистых и высокосернистых нефтей содержат значительные количества сульфидов, служащих сырьем для получения концентратов сульфидов, сульфоксидов и сульфонов. Содержание сульфидов в широкой фракции дизельного топлива составляет примерно 2% масс. Основная масса сульфидов в нефти представлена диалкилсульфидами, производными тиофена. Идея о возможности производства сульфоксидов окислением нефтяного сырья была высказана еще в 60-х годах прошлого века, однако пути промышленной реализации данного относительно дешевого способа получения ценного продукта до сих пор не найдены.

Потенциальным потребителем нефтяных сульфоксидов в качестве составного компонента ингибиторов для защиты металлов от коррозии и асфальто-смолистых и парафиновых отложений (АСПО) является нефтедобывающая промышленность на всех стадиях добычи, подготовки, транспортировки и переработки нефти. Применяемые в настоящее время ингибиторы изготавливаются на основе дорогостоящих аминов иностранного производства.

Известно, что сульфоксиды выступают промежуточными продуктами в реакции окисления сульфидов и способны окисляться до сульфонов, что снижает выход целевого продукта. Предлагаемые в литературе методы окисления нефтяных сульфидов до сульфоксидов, как правило, малоселективны, и поэтому выход сульфоксидов невысок. В связи с этим актуально исследование кинетики и механизма окисления нефтяных сульфидов в условиях межфазного катализа и поиск новых каталитических систем для данной реакции.

Работа выполнена при поддержке Фонда Бортника содействия развитию инновационных проектов и при частичном финансировании по программе "Создание и модернизация химических технологий и материалов для инновационного развития экономики Республики Башкортостан" Государственной научно-технической программы Республики Башкортостан на 2011-2012 годы.

Цель исследования. Разработка перспективного для практического применения метода получения нефтяных сульфоксидов путем окисления нефтяных сульфидов. Основной задачей является изучение кинетических закономерностей и механизма окисления нефтяных сульфидов для достижения выхода целевого продукта - сульфоксида более 90%.

Научная новизна. Предложены схемы катализированного и автокатализированного пероксосоединениями молибдена и вольфрама окисления нефтяных сульфидов до сульфоксидов в условиях межфазного катализа и проведен их кинетический анализ. Предлагаемые схемы обоснованы и подтверждены экспериментальными данными.

Установлено, что ключевыми в механизме реакции перекисного катализированного окисления нефтяных сульфидов являются стадии образования и расходования комплекса пероксомолибденовой кислоты с исходным сульфидом. Экспериментально найдены условия реакции: гидродинамический режим, температура, соотношение начальных концентраций субстрата, пероксида водорода и катализатора, способствующие достижению максимально возможной концентрации ключевого интермедиата и высокому (более 90 %) выходу целевого продукта - сульфоксида.

Показано, что предварительная выдержка катализатора в пероксиде водорода снижает индукционный период реакции окисления нефтяных сульфоксидов.

Впервые показано, что окисление сульфидов дизельного топлива в присутствии оксида молибдена (VI) происходит в режиме автокатализа. Проведена интерпретация полученных экспериментальных результатов на основе кинетического анализа схемы автокаталитического окисления сульфидов. Кинетические закономерности данной реакции сохраняются также при перекисном окислении сульфидов в присутствии смешанного катализатора MoO3 + Н2МоО4, однако триоксид молибдена менее эффективен по сравнению с молибденовой кислотой и поэтому в его присутствии наблюдается более низкий выход целевого продукта.

Добавки полярных растворителей в окисляемую систему увеличивают взаимную растворимость реагентов и поэтому положительно влияют на данную межфазную реакцию.

Кинетические закономерности окисления сульфидов до сульфоксидов в присутствии соединений шестивалентного вольфрама и пероксида водорода аналогичны закономерностям, полученным при перекисном окислении в присутствии соединений молибдена. Каталитическая активность вольфрамовой кислоты ниже по сравнению с активностью молибденовой кислоты.

Оглавление

- Введение

- Кинетический анализ схемы перекисного окисления нефтяных сульфидов

- Изучение влияния способа приготовления катализатора на кинетику перекисного окисления нефтяных сульфидов

- Кинетические закономерности окисления нефтяных сульфидов в присутствии растворенного кислорода

- Автокатализ в реакции перекисного окисления нефтяных сульфидов в присутствии оксида молибдена VI

- Сравнение активности молибденовой и вольфрамовой кислот в реакции окисления нефтяных сульфидов Заключение

- Литература

Список литературы

1. Файзрахманов И.С., Шарипов А.Х. Получение нефтяных серосодержащих реагентов для гидрометаллургии. Уфа. 2010. - с. 4.

2. Мельникова Л.А., Ляпина Н.К., Парфенова М.А. Сульфиды и тиофены дистиллятов сернистых нефтей // Нефтехимия. - 2007. - Т. 24. - № 2. - с. 267.

. Оболенцев Р.Д., Криволапов С.С., Люшина Н.Н. Исследования состава сероорганических соединений нефтей Урало-волжского нефтеносного района. Сероорганические Арланского месторождени // Химия сероорганических соединений содержащихся в нефтях и нефтепродуктах. - М. 2009. Т. 7. С. 215 - 223.

. Шарипов А.Х. Новое в получении концентратов сульфоксидов и сульфонов из нефтяного сырья // Нефтехимия. - 1991. - Т. 31. - № 3. - с. 275.

. Большаков Г.Ф. Сераорганические соединения нефти. Новосибирск: Наука, 2006. 243 с.

. Ляпина Н.К.. Химия и физикохимия сероорганических соединений нефтяных дистиллятов. М.: Наука. 2011. 48с.