ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АРЕНОВ И АРОМАТИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАТОВ ВЕНЗИН0-ЛИГР0ИН0ВЫХ ФРАКЦИЙ
Разнообразные направления использования аренов и ароматических растворителей, соответствующих по пределам выкипания бензино-лигроиновым фракциям, отражены в табл. 47.
Одно из наиболее крупнотоннажных направлений использования ароматических углеводородов (кроме промышленности органического синтеза) и их смесей - растворители, прежде всего для лакокрасочных материалов. Мировой рынок растворителей потребляет для этих целей около 15 млн. т/год, из которых 36 %, т. е. 5.4 млн. т/год, приходится на долю углеводородов [122]. Под давлением законов по защите окружающей среды спрос на растворители для лакокрасочной промышленности постепенно снижается, но тем не менее остается на достаточно высоком уровне.
По параметрам растворимости Гильдебранда ароматические растворители, в частности Нефрас АР-120/200, занимают промежуточное положение между парафино-нафтеновыми и полярными растворителями [123]. Поэтому ароматические растворители проявляют высокую растворяющую способность по отношению как к неполярным, так и полярным соединениям и полимерам.
При производстве лаков и эмалей на основе конденсационных и полимерных смол, эфиров целлюлозы применяют растворители с содержанием аренов от 35 до 80 % (мае.) [7].
Направления использования аренов и ароматических концентратов бензино-лигроиновых фракций
|
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
Моющие композиции |
100 |
Составы для очистки машин и механизмов (смеси с изопропиловым спиртом, этилацетатом, ПАВ) |
[22] |
ЗоГуевво 100 |
Смеси со стирольно- алкидной смолой, лау - рилсульфатом натрия |
[23] |
|
БоЬ^еэво 100 (или ксилолы, тетра - лин) |
Водная суспензия для удаления красок |
[24] |
|
Сольвенты нефтяные |
Составы для очистки машин и механизмов |
[25] |
|
Арены с Ткип 115-220°С, ксилолы |
В смесях с хлоралкана - ми (трихлорэтилен) и бутанолизированной феноло - формал ьд еги д - ной смолой |
[26] |
|
Арены С9-С12 (цимолы, триме - тилбензолы, этилтолуолы) |
Составы для очистки поверхности металлов, стекла, керамики (смеси со спиртами С8) |
[27] |
|
Арены С6-С9 |
В смесях с алкенами, фталатами, спиртами Сб~С12 |
[28] |
|
Арены С9 |
Водные эмульсии (в смесях с кетонами, ПАВ) для очистки поверхностей от типографской краски и других загрязнений |
[29] |
|
Арены с Гкип 160-175°С |
Водные эмульсии (в смесях с фреонами, ПАВ, лигроиновой фракцией 160-210 °С) для очистки печатных машин |
[30] |
|
Арены с Ткип 80- 250 °С |
Растворы для очистки тканей |
[31] |
|
Арены с Ткип 120- 220 °С |
В смесях с этоксилиро- ванными алкилфенола - ми - средство для очистки малярных кистей |
[32] |
[33] [34] [35] [36] |
Составы для удаления асфальте - но-смоло-пара - финовых отложений в нефтепромысловом оборудовании
Арены с Ткип 150- 230 °С
Арены С6-С8
Ксилолы, этил - бензол
Толуол, ксилолы, мезитилен
Эмульсия для автокосметики (смеси с воском, спиртами, ПАВ) Эмульсия для автомобильных окон (смеси с никотином, спиртами С^Сз)
В смесях с монометило - вым эфиром пропиленг - ликоля и диизопропил - кетоном
В смесях с нафтой и ПАВ
[37] [38-41] [42] [43] [44] [45, 46] [47] |
Нефтедобыча (обработка призабойной зоны пласта)
Арены С7 С!
Ароматический растворитель Сольвент нефтяной
Нефрас АР - 120/200, арены с Ткип150-250°С
Кубовые остатки производства аре - нов С6-С9 или бензол - то лу ольная фракция Ароматические углеводороды Бензол-то луол- ксилольная смесь или фракция 50- 140 °С пироконденсата
С добавками поликонденсата алкилфенолов с формальдегидом и аммиаком
С добавками ПАВ
В смесях с нефтью и соляной кислотой В смесях с оксиэтилиро - ванными алкилфенола - ми и нефтяными сульфоксидами
В смеси с кубовыми остатками производства бутиловых спиртов
В смеси с эмульгатором и растворами кислот В смесях с ПАВ, спиртами, дициклопентадие - ном
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
Добыла нефти из |
Легкокипящие |
Инжектирование смеси |
[48] |
Битуминозных Песков |
Арены |
Аренов и сероуглерода (80:20%) |
|
Легкокипящие Арены |
Инжектирование аренов, насыщенных С02, и водяного пара |
[49] |
|
Толуол |
Инжектирование паров толуола, насыщенных С02, с добавлением ПАВ |
[50] |
|
Обезвоживание |
Ароматический |
В составе деэмульгатора |
[51] |
И обессоливание нефти |
Растворитель |
Фракции диоксановых спиртов (Ткип 170-300 °С) и соляная кислота |
|
О-Ксилол (или другие арены Се-С12) |
В составе деэмульгатора - Диссольван 4411 |
[52] |
|
Нефрас АР-120/200 |
Раствор блок-сополиме- ров оксиэтилированного и оксипропилированного этилен - или пропилен - гликоля и оксиэтилированного спирта |
[53] |
|
Ароматический Растворитель |
Дипроксамин-157 или Реапон-4В, растворенные в смеси аренов и спиртов |
[54] |
|
Экстракция металлов |
Во^евво 100 |
Экстракция плутония и урана раствором ди-н - гексилсульфоксида |
[55] |
ВоЬгевво 100 |
Экстракция палладия раствором а-бензоинокси - ма |
[56] |
|
Толуол |
Экстракция урана и плутония из растворов азотной кислоты растворами краун-эфиров |
[57] |
|
Электрографические проявители |
ЗоЬгевво 100 |
Дисперсии полимеров на основе фосфонатов, сополимеров винилтолуола с акриловой кислотой или бутадиеном |
[58-63] |
Алкилбензольные углеводороды С9-Си |
[64] |
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
Ароматический Растворитель |
В составе также связующее, краситель и проявляющий агент |
[65] |
|
Флотация угля |
Толуол, арены С6- С8 |
В присутствии неионогенного ПАВ |
[66] Ч |
Ароматический Растворитель |
Смеси с нафтеновыми и непредельными углеводородами и ПАВ |
[67, 68] |
|
Флокулянты при |
Высокомолеку |
Флотация медномолиб |
[69] { |
Обогащении руд |
Лярные производные аренов (сульфированный или аминометилированный полистирол), тиоацилани- лид (собиратель), диметилфталат (пенообразователь) |
Деновых и полиметаллических руд |
Г |
Ожижение и экстракция органических веществ из угля |
Арены С6-С9 |
Предварительная экстракция азеотропными смесями арен - алканол Сх-С6 с последующим ожижением угля |
[70] |
Бензол, толуол, п-ксилол или их смесь |
Сверхкритическая экстракция |
[71] |
|
Абсорбция |
Гидроароматические соединения |
Ожижение углей |
[72] |
Ароматические Углеводороды |
Абсорбция СО из синтез- газа аренами, содержащими хлориды меди и алюминия |
[73] |
|
Арены С7-С10 |
Абсорбция сернистых и кислых примесей растворами алканоламинов и спиртов С3-С7 в аренах |
[74] |
|
Арены С9-Сп |
Абсорбция меркаптанов и пропан-бутановой фракции из природного газа |
[75] |
[76] [77] [78] [79] [76] [81] [82] [83] [84] [85, 86] [87] [88] |
Клеи
Растворители при синтезах
Арены С8-С,
Арены с 80- 200 °С
Толуол, ксилолы
Бензол, толуол, о-ксилол, катали - заты риформинга
Бензол, толуол, ксилолы Толуол, этилбен - зол, ксилолы или смесь алкилпро - изводных бензола Ароматические углеводороды
Ароматические углеводороды (п-ксилол и другие)
О-Ксилол
Арены С6-С10
Гомологи бензола (толуол и другие)
Фракция 80- 180 °С, содержащая > 50% аренов
Абсорбция этана и более высококипящих соединений из природного газа На основе хлоропренового каучука
Клеи для автомобильной промышленности, резин, футеровки химического оборудования Гидродеметаллизация и гидрообессеривание остаточных нефтяных масел
Пиролиз отходов стирольного производства Полимеризация а-оле - финов С6-С16 в смесях аренов с кислородсодержащими соединениями Сополимеризация метилметакрилате с ви - нилбутиловым эфиром Гидроформилирование аллилового спирта в смесях аренов с амидами алифатических кислот Получение бисфенолов конденсацией фенилсодержащих соединений с кетонами в присутствии гидразина или его солей Сополимеризация этилена и пропилена Получение ароматических поликарбонатов, полиэфирполикарбона - тов и полиэфиров в смесях аренов с алканами или циклоалканами Получение низкомолекулярных сополимеров этилена и винилацетата
Растворители для литиевых источников тока Растворители для процессов очистки веществ от примесей
Прои зво д ство сульфатной целлюлозы
Алкилпроизвод- ные бензола
Полиметилпроиз- водные бензола Ст-С.,
Высококипящая фракция катали - зата риформинга бензина Арены (низшие гомологи бензола)
Гомологи бензола (толуол)
Низкокипящие
Арены
Арены (о-ксилол или другие)
Толуол
Арены С6-С12
Арены С6—С8
Получение акриловых смол в смесях аренов с метилизобутилкетоном Производство пероксида водорода каталитической гидрогенизацией 2- этилантрахинона в смеси аренов с триоктилфосфа - том
[89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [89] [98, 99] |
Диспропорционирование
Толуола
Смеси циклических карбонатов и циклических эфиров с аренами Очистка ароматических бисфенолов экстрактивной кристаллизацией из смесей аренов с метанолом
Очистка N-винилацета- мида экстракцией аренами, содержащими водные растворы хлоридов (NaCI, СаС12 или другие)
Очистка 1,4-нафтохино - на экстракцией примесей аренами или алифатическими спиртами Очистка стероидов экстракцией при кипячении раствора
Очистка растворителя C. I. Solvent Blaclc 3 экстракцией примесей Растворитель может содержать также нафту, хлорбензол, тетрахлор - метан
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
Производство |
Арены С8-С9 |
Смеси включают также |
[100] |
Изоляционных |
Асфальт, асбест, индуст |
||
Материалов |
Риальное масло, инден- кумароновую смолу |
||
Ароматические |
Растворы шеллака для |
[101] |
|
Углеводороды |
Электротехнической Продукции |
||
Бензол, толуол, |
Электролитическая по |
[102, |
|
Углеродных ма |
КСИЛОЛЫ, ПОЛИ- |
Лимеризация (получают |
103] |
Териалов |
Циклоарены, каменноугольная смола |
Ся материалы со степенью карбонизации свыше 15 % для полупроводников) |
|
Производство |
Бензол, толуол, |
В составе смеси также |
[104] |
Полимербетон- |
Ксилол |
Эпоксидная смола, поли- |
|
Ных смесей, |
Этиленполиамин, бетон |
||
Строительных |
|||
Материалов |
|||
Моноциклоарены |
Асфальтсодержащая |
[105] |
|
Сэ-1С10 |
Композиция |
||
Кубовые остатки |
Получение дорожного |
[106] |
|
Ректификации |
Битума, содержащего |
||
Стирола |
Раствор атактического полипропилена или бу - тадиен-стирольного тер - моэластопласта |
||
Ароматический |
Состав для упрочнения |
[107] |
|
Растворитель |
Керамических стержней и форм, содержащий полисилоксановую смолу и алюминиевый порошок |
О |
|
Арены С6-Сп |
Вспениватель- гидрофобизатор (раствор винилсополимеров) |
[108] |
|
Арены с Ткип |
В составе агентов для |
[109] |
|
130-180 °С |
Фосфатизации металлов и сплавов |
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
БоГуевво 100 |
Защитный впитывающийся состав для покрытия бетона, гипса и шпатлевки (включает также лаковый бензин) |
[ПО] . |
|
Смывки для лакокрасочных |
Арены С9-Сп |
Смеси с полярными растворителями (1-метокси- |
[111] ' |
Покрытий |
2-пропанолом, диметил- формамидом, 1УГ-метил - пирролидоном) |
||
Ксилолы |
Смеси с Ы-метилпирро- лидоном и бензином |
[112] |
|
Алкилпроизвод - ные бензола |
Смеси с алкилцелло- зольвами, ацетатами гликолевых эфиров, ал - каноламинами и ПАВ |
[ИЗ] |
|
Арены (толуол и другие) |
Смеси с триоксаном и алифатическими спиртами |
[114] |
|
Бензол, толуол, ксилолы |
Композиция содержит 0.5-5 % (мае.) загустителя |
[115] |
|
Связующие ма |
Этилбензол, ку- |
Связующее для литей |
[116] |
Териалы |
Мол, псевдокумол, смесь аренов С9 |
Ных масс на основе сополимера фурфуриловый спирт - формальдегид - карбамид |
|
Смазки для производства стеновых панелей |
Арены (толуол и другие) |
Сополимеры бутадиена, стирола в производстве дисперсионностабильных связующих для обработки поверхности бумаги |
[117] |
Нефрасы |
Смазка «ПН-НГАСА» на основе полиэтиленового воска |
[118] |
|
Растворители и |
Ароматические |
Обезжиривающие аген |
[П9] |
Электролиты для гальванотехники |
Растворители |
Ты |
Направление Использования |
Арены или ароматические растворители |
Примечания |
Литер. Источник |
Ароматические Углеводороды |
Электролит для осаждения алюминиевых гальванических покрытий (в состав входят также бромид алюминия и ти - танорганические соединения) |
[120] |
|
Растворители для деэмульгаторов |
Бензол, толуол, ксилолы |
Деэмульгирующий агент для водно-масляных эмульсий (содержит ди - октилсульфосукцинат натрия, фенольные смолы, арены и алифатические спирты) |
[121] |
I
Замена индивидуальных аренов, например ксилолов, на Неф - < рас АР-120/200 не ухудшает качество распыления лакокрасочных материалов и качество покрытий [17]. К преимуществам Нефрас АР-120/200 можно отнести меньшую токсичность (ПДК паров в воздухе рабочей зоны 100 мг/м3). Кроме того, использование более высококипящих ароматических растворителей увеличивает время просыхания пленки, снижает скорость вывода воздуха из слоя пленки, которая получается гладкой и блестящей. Это особенно важно для покрытий, требующих тепловой обработки в печах [6]. 3
Другое крупнотоннажное направление использования ароматических растворителей - нефтедобывающая промышленность. Так, только в нефтедобыче США объем потребления химикатов составил свыше 15.5 млн. т в 1983 г. [124], в основном при бурении и цементировании скважин, стимулировании притока нефти. Углеводородные растворители ароматического характера применяются для вытеснения нефти, воздействия на призабойную зону пласта, ингибирования и удаления асфальтеносмолопара - финовых отложений.
Для решения проблемы отложений применяют механические, термические и химические методы, причем последние наиболее эффективны и экономичны. Химические реагенты состоят из растворителя, ингибитора-диспергатора и ингибитора-гидро - филизатора. Растворитель изменяет поверхностно-активные свойства отложений, растворяя основную их массу, что приводит к снижению сил сцепления частиц отложений с подложкой и удалению их в растворенном состоянии с потоком нефти. Ингиби - тор-диспергатор способствует выносу из скважин тонкодисперсной смеси отложений с нефтью в систему сбора, а ингибитор - гидрофилизатор образует на поверхности оборудования гидрофильную пленку, препятствующую адгезии кристаллов гидрофобного парафина.
Так, в состав реагента фирмы “Петролайт” ХТ-48 входят в качестве растворителя в основном арены С9-С12 (Ткяп 150- 250 °С), сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молярной массой около 2000 и оксиэтилированные амины [43]. Треть действующего фонда скважин подвержена отложениям, но использование химических реагентов сдерживалось отсутствием сырьевой базы для их производства. По фракционному составу растворитель, входящий в состав реагента ХТ-48, соответствует аренам реактивного топлива, поэтому выделенный из него экстракт можно было бы использовать в составе реагентов для удаления асфальгеносмолопарафиновых отложений.
Как показали исследования состава отложений, они содержат, % (мае.): насыщенных углеводородов 35-65, аренов - около 25, смол 10-20 и асфальтенов 5-10. Содержание гетероатомов в них составляет, % (мае.): Б 0.5-3; N 0.04-0.05; 0 3-6 [43].
В той же работе в качестве растворителей исследовались ал- килбензолы - отходы производства этилбензола и кумола, кубовый остаток ректификационной кумольной колонны, экстракт селективной очистки II масляной фракции и Нефрас АР-120/200, причем последний оказался наиболее эффективным. Рекомендован следующий состав композиции для удаления отложений, % (мае.): Нефрас АР-120/200 - 70-80; оксиэтилированный алкил - фенол ОП-Ю - 2-20; нефтяные сульфоксиды, полученные из газойля сернистых нефтей, - 8-25. Как отмечается, проведенные промышленные испытания подтвердили высокую эффективность этой композиции.
Для удаления отложений из насосно-компрессорных труб Успешно использовали в качестве растворителя ксилольную Фракцию, в результате производительность скважины повысилась на 20 % [42]. Обработка призабойной зоны пласта проводилась нагнетанием в пласт рабочей жидкости через затрубное пространство. В качестве растворителей использовались сольвент нефтяной, полученный из пироконденсата, дегазированная нефть и 20%-й раствор соляной кислоты в объемном соотношении 1 : 1 : 0.5. В результате обработки призабойной зоны пласта дебит скважины увеличился более чем в 7 раз.
При воздействии на нефтяной пласт микропенораствора (углеводородного растворителя, ПАВ и воздуха) нефтеотдача повысилась на 26.8 % [47].
Ароматические растворители повышают эффективность действия деэмульгаторов при обезвоживании и обессоливании нефтей. В качестве растворителей при термохимическом методе обезвоживания и обессоливания, проводимом при 90 °С с Дис - сольваном 4411, испытывались бензол, толуол, ксилолы, этил - бензол, кумол, диизопропилбензол. Меньше всего солей и воды остается в нефти при применении о-ксилола или смеси ксилолов
[52].
Эффективная гидродеметаллизация и обессеривание нефтяных остатков достигаются при использовании ароматических растворителей и катализаторов, содержащих в качестве носителя кальцинированный оксид алюминия со средним размером пор более 22 нм. Так, степень удаления никеля, ванадия и серы из вакуумного остатка арабской нефти составила 99, 98 и 67 % соответственно [79].
Повышение концентрации аренов в абсорбенте углеводородов из природного газа, например замена углеводородной фракции с Ткип около 238 °С и средней молярной массой 180 на мезитилен, привела к повышению степени извлечения пропана с 37.1 до
60.2 % [76].
Введение аренов (0.01-0.04 моль/л) способствует ускорению радикальных процессов сополимеризации, например, метилме - такрилата с винилбутиловым эфиром и повышает долю звеньев винилбутилового эфира в сополимере [82, 125].
Повышение концентрации аренов в углеводородных растворителях, используемых в смесях с полиэтиленгликолями при флотации углей, приводит к увеличению выхода пены и повышению эффективности процесса [67].
В большинстве случаев вместо индивидуальных низкоки - пящих аренов могут быть успешно использованы их смеси или ароматические концентраты, которые могут найти широкое применение, прежде всего в лакокрасочной промышленности, нефтедобыче, в качестве абсорбентов на газоперерабатывающих предприятиях, в производстве моющих составов, клеев, полимеров, проявителей, строительных материалов, при флотации углей и полиметаллических руд, экстракции металлов и в других областях.