ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углеводородные газы как химическое сырье. . — Переработка газов на топливные продукты из "Химия нефти и искусственного жидкого топлива" Нефть и углеводородные газы являются универсальным сырьем для промышленности органического синтеза. Жидкие продукты переработки нефти в основном потребляются в качестве горючесмазочных материалов для двигателей и машин, область же непосредственного применения нефтяных газов ограничивалась до педав-него времени их сжиганием в отопительных устройствах различного назначения. [c.272] Получившая в настоящее время огромное развитие химическая переработка углеводородных газов в различные неуглеводородные продукты с использованием разнообразных химических реагентов л методов химического синтеза открывает широкие возможности квалифицированного использования этих газов почти в любой области народного хозяйства. [c.272] Сухие (тощие) природные газы, состоящие по преимуществу из метана, можно направлять на переработку без фракционирования. Жирные природные и попутные нефтяные газы содержат много высших углеводородов, которые улавливаются путем комнрими-рования газа, абсорбции гомологов метана растворителем (лигроин, масло) и десорбции газового бензина (газолина) из растворителя. В результате указанной операции отбензинивания получают сухой газ (метан, этан) и нестабильный газовый бензин, содержащий растворенный этан, лролан и бутаны, который стабилизируется путем ректификации с отбором газовых фракций — пропановой, бутановой и иногда пентановой (количество остающихся в бензине газов определяется требуемой упругостью паров товарного продукта). [c.272] Переработка природного газа или его отдельных фракций может вестись по двум направлениям. [c.272] В отличие от природных искусственные нефтяные газы содержат значительное количество этиленовых углеводородов. [c.274] В табл. 31 приводится примерный состав газов различных термо-каталнтических процессов. Как показывает эта таблица, количе ственный состав искусственных нефтяных газов колеблется довольно значительно в зависимости от их происхождения, т. е. характера процессов нефтепереработки, в которых эти газы получены. [c.275] эти газы содержат водород и значительные количества метана. Общее количество предельной части газа колеблется от 51,5 до 90%. Наибольшая концентрация непредельных достигается в газах высокотемпературного крекинга нри низком давлении и пиролизе (48,5 и 35 %о). Повышение давления резко уменьшает содержание непредельных, которое падает до 10% при 100 а/ г (п о л и-форм-процесс). Газы каталитического крекинга в отношении непредельных занимают промежуточное положение между газами термических процессов под низким и высоким давлением. Особенностью газов каталитического крекинга, отличающей их от газов всех других процессов нефтепереработки, является чрезвычайно высокое содержание изобутана, весьма нужного для процесса алкилирования. Наиболее цепными для химической переработки являются газы крекинга при низком давлении и газы пиролиза, обладающие большой общей ненредельностью и, что особенно важно, высоким содержанием этилена (20—25%). [c.275] С точки зрения упрощения общей схемы и методики переработки искусственных нефтяных газов, наиболее рациональным и удобным представляется предварительное полное разделение их предельной я непредельной части, так как пути их использования коренным образом различаются. Однако отделение предельного углеводорода от олефина с тем же числом углеродных атомов обычными техническими методами затруднительно, так как при фракционировании (разгонка, фракционная сорбция) оба углеводорода, ввиду близости физико-химических свойств, обычно попадают в одну и ту же фракцию. В некоторых случаях эта задача может быть разрешена четкой или сверхчеткой ректификацией, иногда же для выделения олефинов требуется применять специальные химические методы. Однако во многих практических случаях переработки углеводородных газовых смесей нет надобности в предварительном разделении углеводородов разных классов. Такое разделение будет происходить в процессе переработки, и после связывания в определенной химической реакции более реакционноспособных олефинов непрореагировавшие предельпые газы могут использоваться для других процессов. В этих случаях, как правило, желательно фракционирование исходной смеси газов, так как способы переработки углеводородов с различным молекулярным весом могут существенно отличаться друг от друга. [c.275] Как уже указывалось, переработка углеводородных газов может быть направлена на получение топливных и химических (нетопливных) продуктов. В соответствии с этим следует различать топливный и нетопливный разделы переработки этих газов. [c.276] Современное авиационное горючее (за исключением топлива для реактивных самолетов) состоит, в основном, из базового бензина, высокооктанового компонента и пусковой фракции. В качестве базовых бензинов применяют соответствующие фракции продуктов прямой гонки, термического и каталитического крекинга и реформинга, каталитической ароматизации и т. д. [c.276] Лучшими из них следует считать бензины каталитического крекинга и ароматизации. В качестве высокооктановых добавок или компонентов оказалось целесообразным применять индивидуальные углеводороды — изопарафиновые и ароматические. [c.276] Переработка газов с целью получения химических продуктов не ограничивается одним направлением. Ассортимент нетопливных веществ, которые могут быть получены из углеводородов, настолько велик, что можно с полным правом говорить о появлении, наряду с уже давно существующей углехимической промышленностью, новой нефтехимической промышленности, перспективы развития которой, в свете современных достижений науки в области химического синтеза, представляются практически безграничными. Эта молодая промышленность уже на существующем этапе ее развития охватывает огромное многообразие процессов, из которых наибольшее значение в настоящее время имеют 1) конверсия, пиролиз, окисление, хлорирование и другие превращения метана и его гомологов 2) нитрование, изомеризация и дегидрирование гомологов метана 3) процессы, основанные иа использовании олефинов (гидратация и хлорирование олефинов, получение окисей, гликолей и их многочисленных производных). На фиг. 26 эти направления отражены в общей схеме переработки природного и искусственного нефтяных газов. [c.276] Глубоких изменений в молекуле мономера при этом не происходит и реакция, как правило, носит обратимый характер. [c.279] В отличие от полимеризации конденсация сопровождается перераспределением связей в молекуле, приводящим к отщеплению от продуктов уплотнения небольших молекул (Нз, НдО и т. д.). Эмпирический состав конечного продукта отличается от состава исходного вещества и реакция, как правило, необратима. [c.279] В зависимости от условий полимеризации молекулярный вес полимеров может колебаться в широких пределах от десятков и сотен едиппц (полимер-бензины) до десятков и сотен тысяч (полиэтилен, синтетический каучук, полистиролы). Полимеры, состоящие из двух молекул мономера, называются димерами, из трех — тримерами, из четырех — тетрамерами и т. д. [c.279] Существуют два способа полимеризации чисто термический в каталитический. [c.280] Термическая полимеризация. Термическая полимеризация олефинов представляет собой типичную бимолекулярную реакцию. При взаимодействии двух молекул углеводорода образуется молекула димера, который далее может реагировать с исходным олефи-ном, превращаясь в тример и т. д. Процесс носит, таким образом, стадийный характер, причем число стадий невелико. Для пропилена, например, продукты термической полимеризации состоят па преимуществу из гексенов и ноненов. [c.280] Миграция водорода подчиняется правилу Марковиикова, а нри одинаковой степени гидрогенизации двойной связи — правилу Зайцева (водород присоединяется к углероду, связанному с простейшим радикалом). [c.280] Вернуться к основной статье