ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сырьевые источники органических соединений из "Органическая химия 1969г" Главнейшим сырьем для получения органических соединений являются природные газы, нефть, каменный и бурые угли, сланцы, торф и продукты сельского и лесного хозяйства. [c.12] Основными направлениями переработки природных газов являются пиролиз (на ацетилен, водород и газовую сажу), н е-полное окисление (до окиси углерода), хлорирование (с целью получения хлорсодержащих растворителей). В пятилетием плане на 1966—1970 гг. уделяется особенно большое внимание химической переработке природных газов. [c.13] По мнению большинства ученых, нефть представляет собой геохимически измененные остатки некогда населявших земной шар растений и животных. Эта теория органического происхождения нефти подкрепляется тем, что в нефти содержатся некоторые азотистые органические вещества, являющиеся, вероятно, продуктами распада природных веществ, присутствующих в тканях растений. Имеются теории и неорганического происхождения нефти. Полагают, что образование нефти происходит в результате действия воды в толщах земного шара на раскаленные карбиды металлов (соединения металлов с углеродом) с последующим изменением получающихся углеводородов под влиянием высокой температуры, высокого давления, воздействия металлов, воздуха, водорода и т. д. [c.13] Из нефтеносных пластов, залегающих в земной коре иногда на глубине нескольких километров, нефть выходит на поверхность под давлением находящихся над ней газов или выкачивается с помощью насосов. [c.13] Главнейшие месторождения нефти на земном шаре находятся на территории СССР, США, Южной Америки, Ирака, Ирана, Румынии. [c.13] Нефть состоит преимущественно из углеводородов с небольшой примесью кислородных, сернистых, азотистых и других соединений. По составу различают нефти парафиновые (США), нафтеновые (Баку), ароматические (Урал). Наиболее часто встречаются нефти смешанного типа. [c.13] Очищенная от газов, воды и механических примесей (песок, глина, минеральные соли и т. п.) нефть разгонкой при обычном давлении разделяется на три фракции бензин (30—180°С), керосин (180— 300° С) и мазут (остаток от перегонки). Из этих основных фракций нефти выделяют более узкие фракции, причем в разных странах отбирают их в различных интервалах температур петролейный (нефтяной) эфир (30—80° С), лигроин (110—140° С), уайт-спирит (150—210° С), газойль (270—300° С). Из мазута перегонкой под уменьшенным давлением или с водяным паром получают горючее (соляровое) и смазочные масла, вазелин, а также твердый парафин. Вазелин и парафин получают также из высших фракций некоторых нефтей, а парафин — иногда вымораживанием непосредственно из нефти. [c.13] Фракции нефти подвергаются очистке от сернистых и химически нестойких соединений с помощью серной кислоты, растворов щелочей, гипохлоритов. [c.14] Бензин прямой гонки содержит в большем или меньшем количестве в зависимости от сорта нефти предельные углеводороды от бутана до деканов, нафтены (циклопентан, циклогексан и их гомологи), бензол и его гомологи. С повышением температуры кипения фракций нефти повышается содержание непредельных соединений. [c.14] Выделение индивидуальных углеводородов возможно только из низших фракций нефти. Высшие фракции имеют слишком сложный состав при незначительном различии в физических и химических свойствах отдельных компонентов. [c.14] Основным способом переработки нефтяных фракций являются различные виды крекинга. Впервые крекинг нефти осуществлен в лабораторном и полупромышленном масштабе сотрудником Петербургского технологического института А. А. Летним (1871—1878 гг.). Первый патент на установку для крекинга заявлен В. Г. Шуховым в 1891 г. В промышленности крекинг получил распространение с 20-х годов XX в. [c.14] Крекинг — это термическое разложение углеводородов и других составных частей нефти. Чем выше температура, тем больше скорость крекинга и больше выход газов и ароматических углеводородов. [c.14] Крекинг нефтяных фракций, кроме жидких продуктов, дает первостепенной важности сырье — газы, содержащие непредельные углеводороды (олефины). [c.14] Жидкофазный крекинг (20—60 атм, 430—550° С) дает непредельнонасыщенный бензин, содержащий 25—30% олефинов, 60—70% парафинов и 5—10% ароматических углеводородов Выход бензина порядка 50%, газов — 10%. В газообразной части продуктов крекинга также преобладают парафины (метан и его ближайшие гомологи). [c.14] Парофазный крекинг (обычное или пониженное давление, 00° С) дает непредельноароматический бензин, содержащий 40—50% олефинов, 40—60% ароматических углеводородов и до 10% парафинов. Выход бензина обычно меньше, чем при жидкофазном крекинге. Образуется большое количество газов, содержащих 40—50% олефинов. [c.14] Пиролиз нефти (обычное или пониженное давление, 650—700° С) дает смесь ароматических углеводородов (пиробензол). Выход порядка 15%. Более половины сырья превращается в газы (парафины и олефины). [c.14] Деструктивное гидрирование (давление водорода 200— 50 атм, 300—400° С) в присутствии катализаторов — железа, никеля, вольфрама и др. — дает предельный бензин с выходом до 90%. Преобладают углеводороды с изостроением. [c.14] Каталитический крекинг (300—500° С в присутствии катализаторов — А1СЬ, алюмосиликатов, MoSa, Сг Оз и др.) дает наряду с газообразными продуктами высокосортный бензине преобладанием ароматических и предельных углеводородов с изостроением. [c.14] В технике большую роль играет так называемый каталитический реформинг — превращение низкосортных бензинов в высокосортные, высокооктановые бензины или ароматические углеводороды. [c.15] Основными реакциями при крекинге являются реакции расщепления углеводородных цепей, изомеризации и циклизации. Огромную роль в этих процессах играют свободные углеводородные радикалы Механизм крекинга будет рассмотрен ниже (см стр 66). [c.15] Вернуться к основной статье