Получение и структура жидкофазных органических топливных смесей

• Автор: Костромин, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР .

ГЛАВА 2. АССОЦИАТИВНОСТЬ КАК КОРЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЛОЖНЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЕЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ

2 1. КВАНТОВОХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ АССОЦИАТОВ АБСОЛЮТНОГО ЭТАНОЛА И ЭТАНОЛА С ВОДОЙ

2.2. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЖИДКОСТЕЙ

2.3. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ .

2.4. КРИТЕРИИ СМЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭТАНОЛА С УГЛЕВОДОРОДАМИ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

3.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И АНАЛИВ

3.1.1. СВОЙСТВА ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАБОТЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ

ЛАБОРАТОРНЫХ УСТАНОВОК
3.1.3 МЕТОДИКА АНАЛИЗОВ.
3 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ.
4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ БЕНЗИНОВ, МЕТОДИКИ АНАЛИЗОВ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ
4.2. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМ БЕНЗИНЫ ЭТАНОЛ
4.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИЛОЖЕНИЯ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Не беремся утверждать о всеобъемлющей роли гравитации в химических процессах, но для таких систем, как сложные жидкофазные органические системы, именно гравитационная основа многих физических и химических явлений, предопределяет их ассоциативную структуру и, следовательно, перспективные направления разработок новых видов продукции нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностей и технологических приемов их производства . Так, например, еще в х гг. ХХго века было показано, что при рациональном смешении фракций вакуумной разгонки можно получить масла с более высокими вязкостнотемпературными характеристиками в первую очередь, индекса вязкости, чем у равновязкого им исходного масла . Этот факт, повидимому, обусловлен изменением степени ассоциативности смеси масел. Причем, что под ассоциативностью большинством исследователей понимается образование сольватных оболочек вокруг частиц дисперсной фазы. Теоретические основы механизма образования сольватных оболочек и сольватного замещения изложены в докторской диссертации Б. Н. Соломонова . Практическое приложение этих основ применительно к нефтяным системам рассматривалось в работах Козина В. Г. и Хуснутдинова И. Ш. и др. В частности предложен совмещенный процесс деасфальтизации и сольватного фракционирования природного битума , основанный на различной растворимости компонентов природного битума в полярном растворителе . Причем наблюдаемое удерживание в растворе более низкомолекулярных веществ в ходе снижения растворяющей способности растворителя объяснялось тем, что мольные объемы растворителя и выделяемых фракций сильно различаются, и поэтому возрастает роль энтропийного фактора в их межмолекулярных взаимодействиях. При рассмотрении вопросов жидкофазного смешения необходимо четко различать растворы, гомофазные смеси и сильно разбавленные системы . Растворы согласно определению Д. И. Менделеева это физикохимические или химические системы то есть, продукты химического взаимодействия. Однородные же смеси это полностью смешивающиеся системы физического происхождения то есть, результат физического взаимодействия. Растворы образуются либо через образование химических связей, либо в результате взаимодействия подобных систем физикохимическое взаимодействие. Гомофазные смеси могут, вероятно, образовываться и из жидкостей различной природы, но с близкой силой взаимодействия друг относительно друга внутри каждой из исходной систем. В результате чего образуются структуры с порядком определенной степени устойчивости. Сильно разбавленные смеси, в отличие от гомофазных, не имеют строго определенного порядка. Дисперсная фаза в них имеет достаточную степень свободной флуктуации в дисперсионной среде. Растворимость одного вещества в другом кроме природы этих веществ определяется и условиями процесса растворения. Обычно химически подобные вещества лучше растворяются друг в друге, чем в веществах другой структуры и состава. При этом подобие не следует понимать слишком узко, так как часто уже достаточно присутствия в молекулах одинаковых или сходных по поведению функциональных групп1. Если имеется химическое сходство, раствор обоих соединений будет обладать структурой, очень сходной со структурой чистых соединений. Оба вещества совмещаются в растворе и полностью смешиваются, как, например, метанол и вода. Одной из первых попыток системной классификации взаимодействия органических жидкостей различающейся природы является монография X. Райхартда . Согласно Райхартду общее представление о взаимной растворимости растворителей дает рисунок 1. Рис. Смешиваемость растворителей. Важнейшими для наших исследований является взаимодействие кислородсодержащих систем с нефтяными фракциями. Еще в е годы прошлого века впервые был проявлен интерес к спиртоуглеводородным смесям в связи с увеличением потребления светлых нефтепродуктов и с целью получения автомобильных бензинов с большим октановым числом. Во время второй мировой войны при остром дефиците нефти и нефтепродуктов они применялись и в производстве авиационных топлив, к качеству которых предъявляются более жесткие требования, чем к качеству автомобильных. В дальнейшем в течении ти лет в мировой практике с разной интенсивностью изучается и апробируется возможность применения в качестве моторных топлив спиртов и их смесей с нефтепродуктами.