Адсорбция на цеолитах.

Для извлечения сероорганических соединений из газообразных и низкокипящих углеводородов применяются цеолиты, характеризующиеся регулярной структурой и определенным размером пор. Отмечено, что цеолиты имеют определенные перспективы в отношении дифференциации сероорганических соединений по структурным и функциональным признакам.

В работе показано, что с помощью природных немодифицированных цеолитов, например клиноптилолита, происходит адсорбция сероорганических соединений на вторичную пористую поверхность адсорбента. Исследована парофазная и жидкофазная сероочистка дизельной фракции адсорбентами, в качестве которых используют катализаторы крекинга – аморфный алюмосиликатный и цеолитсодержащий катализаторы.

Таким образом, существуют различные методы обессеривания нефтяного сырья. Самое перспективное и необходимое направление - выделение сероорганических соединений в нативном виде. К сожалению, ничтожно мало число исследований в этой области, а если они и проводятся, то носят закрытый характер.

Следует отметить, что рассмотренные методы выделения сероорганических соединений в основном применяются для бензиновых и в редких случаях - для средних дистиллятов. Во всех способах не удается достичь полной очистки целевого продукта, и часть сероорганические соединений теряется в результате окисления и смолообразования. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что окисление пероксидом водорода, адсорбция на силикагеле и оксиде алюминия, сернокислотная и щелочная экстракции для выделения сероорганических соединений из нефтяных дистиллятов являются наиболее надежными и доступными методами.

С другой стороны, изучение распределения сероорганических соединений по фракциям нефти свидетельствует о том, что основная часть остаточной серы сосредоточивается в высококипящих дистиллятах, состав которых исследован недостаточно. Данные о составе органических соединений серы этих дистиллятов представляют значительный интерес в связи с дальнейшим углублением переработки нефти и вовлечением в переработку тяжелых нефтей и нефтяных остатков, когда влияние сернистых соединений становится более ощутимым и острее ставятся вопросы охраны окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами.

Все это вызывает необходимость разработки новых экономически чистых и безотходных методов извлечения сероорганических соединений из тяжелого углеводородного сырья, а также дальнейшего обобщения и отдельного рассмотрения накопившихся сведений по данному вопросу.

Вопросы для самопроверки

1. Сравнить кислые свойства этанола и этантиола. Написать уравнения реакций, подтверждающие Ваши выводы.

2. Провести взаимодействие третбутилмеркаптана с азотной кислотой. Написать уравнения реакций и объяснить их механизм.

3. Провести взаимодействие этантиола с нитрилом бутен-3-овой кислоты по радикальному и по ионному механизмам. Назвать продукты реакции.

4. Методы качественного определения меркаптанов. Написать соответствующие уравнения реакций.

5. Написать механизм превращения пропантиола в дисульфид при окислении кислородом воздуха или иодом, учитывая тот экспериментальный факт, что реакция с обоими окислителями ускоряется при действии щелочи.

6. Провести сульфохлорирование нонана. Написать механизм. Назвать продукт реакции. Где используются продукты сульфохлорирования?

7. Привести для следующей пары химических соединений: СН₃СН₂SH и CH₃SCH₃ пробирочную реакцию, которая позволит различить эти соединения.

8. Получить из изобутилена трет-бутилмеркаптан, затем ди-трет-бутилсульфид, ди-трет-бутилсульфоксид и ди-трет-бутилсульфом. Написать все реакции, объяснить механизм.

9. Привести для следующей пары химических соединений: CH₃S(O)OCH₃ CH₃CH₂SO₃H пробирочные реакции, которые позволят различить эти соединения. Написать уравнения реакций.

10. Получить изопропилмеркаптан всеми известными методами. Как подтвердить его кислотность?

11. Предложить не менее трех способов получения диэтилсульфида.

12. Какие из серосодержащих соединений могут алкилироваться? Почему? Показать на примере пропилмеркаптана, метилизопропилсульфида, изобутилсульфоксида и дипропил сульфона.

13. В чем суть физических методов очистки нефти от сероорганических соединений?

14. На чем основаны химические методы очистки нефтей и попутных газов от серооорганических соединений?

15. Каковы теоретические основы экстракционных методов очистки нефти от сероорганических соединений?

16. Каковы способы очистки нефти и попутных газов от сероорганических соединений методами комплексообразования?

17. Какие вещества являются окислителями в методах окисления?

18. Каковы условия проведения процессов окисления?

19. Что является теоретической основой для методов адсорбционной хроматографии?

20. Какие вещества являются адсорбентами в методах хроматографической адсорбции?

Список использованной литературы

1. Получение и свойства органических соединений серы /под. ред. Л.И. Беленького. – М, Химия, 1998.-560с.

2. Берберова Н.Т., Шинкарь Е.В., Смолянинов И.В., Охлобыстин А.О. Вовлечение сероводорода, тиолов и полисульфанов в синтез органических соединений серы: монография Ростов-на-Дону: Издательство ЮНЦ РАН, 2009. – 256.

3. Шрайвер Д., Эткинс П. Неорганическая химия. Т.1 – М.: Мир, 2004. – 679с.

4. Байманова А.Е., Жакупова Г.Ж. Серосодержащие соединения нефти и основные методы очистки нефти и нефтяных фракций от них. Учебное пособие для студентов ВУЗов. 2010.-36с.

5. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. Т.1 – М.: Химия, 1974. – 624с.

6. Тринвуд Н.Н., Эрыш О.А. Химия элементов. В 2-х томах- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2008. – 1267с.