ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сырьевые источники органических соединений из "Органическая химия Издание 4" Главнейшим сырьем для получения органических соединений являются природные газы, нефть, каменный и бурые угли, сланцы, торф и продукты сельского и лесного хозяйства. [c.11] Природные газы. Природные газы обычно сопутствуют нефти и имеют различный состав. Крупнейшие месторождения не и и углеводородсодержащих газов в СССР находятся в Западной Сибири (Тюменская область, Самотлор, Медвежье и др.), на Северном Кавказе (Ставрополь), в районе нижнего течения Волги, в Прикарпатье, в Средней Азии и др. Саратовский газ, например, содержит около 95 % метана и около 2 % других углеводородов (этаиа, пропана, бутана и др.). Он может быть разделен на компоненты фракционной перегонкой при низких температурах. [c.11] Основными направлениями переработки природных газов являются пиролиз (на ацетилен, водород и газовую сажу), неполное окисление (до оксида углерода), хлорирование (с целью получения хлорсодержащих растворителей). В технической политике СССР уделяется особенно большое внимание химической переработке природных газов. [c.11] 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. Их сторонники полагают, что нефть образуется 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.11] Из нефтеносных пластов, залегающих в земной коре иногда на глубине нескольких километров, нефть выходит на поверхность под давлением находящихся над ней газов или выкачивается насосами. Главнейшие месторождения нефти на земном шаре находятся на территории СССР, США, Южной и Центральной Америки, Ирака, Ирана, Румынии. Добыча нефти в СССР непрерывно возрастает. Особенно бурно развивается нефтедобывающая промышленность Западной Сибири. [c.11] 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.12] Очищенная от газов, воды и механических примесей (песок, глина, минеральные соли и т. п.) нефть разгонкой при обычном aвлeнии 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 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 соляровое масло, смазочные масла, вазелин, твердый парафин. Вазелин и парафин получают также из высших фракций некоторых нефтей, а парафин выделяют иногда вымораживанием непосредственно из нефти. [c.12] Фракции нефти подвергаются очистке от сернистых и химически нестойких соединений с помощью серной кислоты, растворов щелочей, гипохлоритов. [c.12] Бензин прямой гонки содержит в большем или меньшем количестве в зависимости от состава 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.12] 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.12] 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). 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.12] 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.12] Крекинг нефтяных фракций, кроме жидких продуктов, дает первостепенной важности сырье — газы, содержащие непредельные углеводороды (олефины). [c.12] Парофазный крекинг (обычное или пониженное давление, 600 °С) дает 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.13] 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.13] Деструктивное гидрирование (давление водорода 2-2,5-10 Па, или 200— 250 атм, 300—400 °С) в присутствии катализаторов — железа, никеля, вольфрама и др. — дает предельный бензин с выходом до 90 %, Преобладают углеводороды нзостроения. [c.13] Каталитический крекинг (300—500 °С в присутствии катализатора — AI I3, алюмосиликатов M0S3, СгаОз и др.) дает наряду с газообразными продуктами высокосортный бензин с преобладанием ароматических и предельных углеводородов с изостроением. [c.13] В технике большую роль играет так называемый каталитический рифор-минг — превращение низкосортных бензинов в высокосортные высокооктановые бензины или ароматические углеводороды. [c.13] 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. [c.13] Каменный уголь и другие виды ископаемых углей. Запасы каменного угля в природе значительно превышают запасы нефти. Поэтому каменный уголь — важнейший вид сырья для химической промышленности. [c.13] Вернуться к основной статье