Молекулярный вес и температура диссоциации нефти

Молекулярные веса природных углеводородов варьируют в широком диапазоне, от 16 до 800 и больше. Как правило, чем тяжелее и сложнее молекула, тем ниже температуры, при которых она диссоциирует или расщепляется на две или несколько молекул. Кроме того, чем тяжелее [крупнее] молекулы, тем выше температуры кипения соответствующих жидкостей. Ввиду этих двух обстоятельств невозможно дистиллировать тяжелые фракции нефти, так как они разлагаются до того, как будет достигнута температура кипения. По данным У. Груза и Д. Стивенса при атмосферном давлении можно дистиллировать углеводороды с атомным [молекулярным] весом, не превышающим 200.

При значительном повышении температуры все углеводороды, а также все органические вещества, рассматриваемые как возможные источники нефти, будут диссоциировать, т. е. тяжелые и сложные молекулы распадутся на более простые и мелкие. Как правило, более тяжелые и сложные молекулы расщепляются при более низких температурах. Сложные углеводороды диссоциируют сперва на более простые; при дальнейшем повышении температуры происходит диссоциация более простых углеводородов, и в конце концов, в результате полного распада, образуются водород и углерод. С повышением температуры значительно увеличивается скорость реакции; температура, при которой происходит разложение на углерод и водород, снижается, а скорость реакции значительно возрастает под действием катализаторов.

Тонко измельченные металлы, их окислы и некоторые сложные соединения, как например, хлористый алюминий, являются очень сильными катализаторами, однако для того, чтобы быть действенными, они должны находиться в соответствующем физическом состоянии; они легко отравляются и становятся неэффективными под действием различных веществ, например, некоторых соединений серы. В присутствии определенных катализаторов, разложение происходит при температурах, ненамного превышающих температуры, достигаемые в самых глубоких скважинах. А. Саханен указывает, что парафиновые углеводороды в присутствии треххлористого алюминия легко разлагаются при 200° С и даже ниже. По данным Д. Хауэса, самый стойкий из углеводородов — метан распадается при температурах 650— 700° С; в присутствии же катализаторов температуры распада резко снижаются: в присутствии палладия — до 250° С, никеля — до 320° С, железа — до 350° С.