2 November 2018 Разработка способа извлечения ванадия и никеля
жүктеу/скачать 0.73 Mb. Pdf көрінісі
|
| 22 November 2018
3 Разработка способа извлечения ванадия и никеля Материалы Международной практической интернет-конференции «Актуальные Проблемы Науки» происходит деметаллирование металлопорфиринов с дальнейшим их переходом в кислотную фазу. В качестве деметаллирующих агентов используются такие кислоты, как уксусная и муравьиная, насыщенные бромистым водородом, сульфокислоты, серная и фосфорная кислоты [1]. Для деметаллизации всей массы порфиринов нефти используют обычно бромистый водород, растворенный в уксусной кислоте. Однако технические трудности не позволяют проводить массовые эксперименты. Обработка соляной кислотой не приводит к образованию свободных порфириновых оснований. Деметаллизация фосфорной кислотой требует довольно высокой температуры (180 ˚С) [3]. Установлено, что наилучшие результаты достигаются при деметаллизации концентрата нефтяных металлопорфиринов с помощью концентрированной серной кислоты. Деметаллирование происходит при пониженной температуре (13–15 ˚С) за 3–5 минут. Лишь небольшая часть металлопорфиринов остается в виде металлокомплексов, а основная масса (80–90 %) превращается в свободные основания. Разрушение свободных порфириновых оснований за короткое время контакта с кислотой ничтожно. На основе реакции серной кислоты с синтетическими ванадил-, никель- и медными этиопорфиринами, авторы работы пришли к выводу, что серная кислота является наиболее мягким из известных деметаллирующих реагентов. Однако, для нефтяных порфиринов это не совсем верно, так как при длительном контакте с кислотой происходит их разрушение. По аналогии с другими реакциями общую схему взаимодействия металлопорфиринов с серной кислотой можно представить следующим образом [3]: PorM+ Н 2 SО 4 = PorH 2 + МSО 4 , где PorM – ванадил или никельпорфирин; PorH 2 – свободное основание порфирина. Образование свободного основания порфиринов проходит через дикатионы. Недостатком выделения нефтяных порфиринов с помощью кислот является частичная деструкция порфиринов (40–80 %), а также невозможность раздельного определения содержания и исследования металлопорфириновых комплексов ванадила и никеля. Также кислотная экстракция плохо применима к нефтям с невысокой концентрацией порфиринов. Преимуществами экстракции порфиринов кислотной являются малая трудоемкость, а также возможность получать сразу относительно чистые концентраты порфириновых соединений. К второй группе относятся методы экстракции металлопорфиринов несмешивающимися с нефтью растворителями с дальнейшей очисткой экстракта. Преимуществом экстракционных методов с использованием селективных растворителей являются мягкие условия процесса, что полностью исключает возможность каких-либо химических превращений. В качестве растворителей, используемых для экстракции металлопорфиринов, применяются этиловый спирт, ацетонитрил и N,N-диметилформамид (ДМФА) [4]. При сравнении селективности и степени извлечения металлопорфиринов этими растворителями установлено, что ДМФА наиболее полно извлекает металлопорфирины, причем при его использовании экстрагируются все металлопорфирины, в то время как ацетон и спирты экстрагируют в основном их наиболее полярную часть. Несколько патентов описывают экстракцию ванадилпорфиринов 2 пирроллидоном и бутиролактоном [5]. Однако данные, описанные в этих патентах, получены для нефтей с низким содержанием ванадилпорфиринов и асфальтенов. Для легких нефтей со сравнительно невысоким содержанием асфальтено-смолистых веществ |