Глава 8. Органические соединения, содержащие серу и азот

8.1. Меркаптаны (тиоспирты, тиолы)

Меркаптаны– органические производные сероводорода, содержащие углеводородный радикал, связанный с сульфгидрильной группой –SH.

Получение. Меркаптаны содержатся в небольших количествах в нефтях.

Основные методы синтеза меркаптанов:

1) пропускание смеси паров спирта и Н₂Sнад катализатором ТhO₂ :

R―OH R―SH+H₂O;

2) действие элементарной серы на металлорганические соединения с последующим гидролизом:

R―MgX R―S―MgXR―SH;

3) действие серы на ароматические углеводороды в присутствии солей алюминия

C₆H₆ C₆H₅SH+HCl.

Физические свойства. Меркаптаны, особенно низшие члены гомологического ряда, обладают ярко выраженным специфическим запахом, благодаря чему могут быть обнаружены в воздухе в концентрации 2·10^-9мг/л. Алифатические меркаптаныR―SHcC₁–C₄– являются газами с температурами кипения от 6⁰С до 98,2⁰С. С увеличением количества углеродных атомов температуры кипения повышаются. Тиофенол С₆Н₅SH– бесцветная жидкость с неприятным запахом,t_кип = 169⁰С.

Химические свойстваопределяются наличием подвижного атома водорода, связанного с атомом серы, а также неподеленной пары электронов на атоме серы.

1. Являясь слабыми кислотами, меркаптаны легко растворяются в щелочах с образованием металлических производных – меркаптидов:

RSH+NaOH→RSNa+H₂O.

2. С оксидами тяжелых металлов также образуются соответствующие меркаптиды:

2RSH + MeO → (RS)₂Me + H₂O.

3. Ацилированиемеркаптанов в присутствии оснований приводит к образованию соответствующихS– ацильных производных:

OO

|| ||

RSH + CH₃C―CI RSC―CH₃ + HCl.

Тиофенол (фенилмеркаптан) является более сильной кислотой, чем фенол, легко образует устойчивые соли щелочных и тяжелых металлов. Остальные реакции аналогичны алифатическим меркаптанам.

8.2. Гетероциклы, содержащие серу и азот

Из содержащих серу гетероциклов можно назвать тиофен и тиофан.

тиофен тиофан

Гетероциклы, содержащие азот.

пиридин С₅Н₅Nпиперидин (С₅Н₁₁N)

хинолин С₉Н₉N

В состав асфальтенов и смол входят полициклические конденсированные соединения, содержащие гетероциклы с серой и азотом. Структура наиболее простых соединений такого рода может быть представлена следующим образом:

N

H

N

Раздел III. Промышленная переработка нефти

Глава 9. Подготовка нефти к переработке

Добываемая на промыслах нефть содержит растворенные газы, механические примеси в виде песка и глины (около 1,5 %), пластовую воду (до 50 % и более), растворенные в ней соли (от десятков граммов до нескольких кг на 1 м³нефти), а также различные химические соединения, закачиваемые в скважины для увеличения нефтеотдачи пластов (НСl), предотвращения коррозии и в других целях.

Для современной нефтеперерабатывающей промышленности характерна многоступенчатость. Нефть проходит предварительные технологические процессы на промыслах и на самом нефтеперерабатывающем предприятии:

1) очистка от механических примесей;

2) стабилизациянефти на промыслах для удаления газовых компонентов;

3) обессоливание;

4) обезвоживание.