|
 Лекция 1 Кіріспе. Қазақстанның мұнай-газ саласы. Мұнай өңдеу өнеркәсібінің даму болашағы. ҚР және тмд отын энергетикалық балансы
|
| бет | 56/93 | | Дата | 13.04.2023 | | өлшемі | 6,39 Mb. | | #42139 | | түрі | Лекция |
| СН3∙ – метилді радикал СН3 -СН2∙ – этилді радикал, СН3-СН-СН3∙ – пропилді радикал СН3-С∙СН3- С трет-бутил радикал С6Н5∙- фенилді радикал.
Радикалдардың тұрақтылығының өсуі осы радикалда индукциялы жəне изомерлі эффекттер арқылы бос электронның тұрақтылығымен байланысты. Ароматты жүйенің байланыстарымен тұрақталған радикалдар ең тұрақты болады.
Тізбектің сызықты үзілуі газфазалы реакциялар барысында жүзеге асады. Ол белсенді радикалдардың қабырғада немесе басқа қатты бетте, не болмаса ингибиторларда адсорбция процесі барысында жүзеге асады.
Ингибиторлар – əртүрлі механизмдер бойынша радикалдардың жойылуына əкелетін заттар. Термиялық реакциялар үшін аминдер, күкірттің органикалық қосылыстары, фенолдар, ароматты қосылыстар жəне олефиндер ингибиторлар болып табылады. Бұл заттар берілген реакция тізбегіне қатысып, тұрақты радикалдарды түзеді:
СН3− CH = СН2 + СН3∙ > СН4 +∙СН2 - CH = СН2
СН3∙+ СН3- СНСН3- СН3 > СН4 + СН3 - C∙ (CH)3 (3)
Олефиндер жағдайында радикалдың тұрақсыздануы екіншілік байланыс бойынша изомерлі эффект арқылы іске асады. Олефиндер тек ингибиторлар ғана емес, сондай-ақ инициаторлар ретінде де қолданылады.
Инициаторлар ыдырағанда тізбекті жалғастыра алатын, белсенді бөлқаныққан түзеді (мысалы, радикал).
Термиялық крекинг барысында алкандар парафиндер мен олефиндер түзіп ыдырайды. Алканның молекулалық салмағы үлкен болған сайын, молекуланың ортасына қарай жақын үзілу процесі жүреді. Этан, пропан жəне бутан сияқты төменмолекулалы алкандар дегидрлеу реакцияларына түседі. Крекинг шартында метан ыдырамайды.
С2Н6 С2Н2 + 2Н2 (4)
Пропан екі бағытта да бірдей ыдырайды:
C2H4 + CH4
C3H8
C3H6 + H2 (5)
Бутан 500-600oС температурада С-С байланыс бойынша ыдырайды жəне аз мөлшерде дегидрленеді:
CH4 + C3H6
C4H10 С2Н6 + С2Н4
C4H8 + H2
C4H10 + C5H12
C10H22 С2Н6 + С8Н16
C10H20 + H2 (6)
Термиялық реакцияларда олефиндер шарттарға байланысты молекулалы массасы төмен алкендер мен алкиндер ыдырауына ұшырайды, бірақ бұл реакциялар барысында олефиндер полимерленуі мүмкін.
СН2 = СН – СН = СН2 + СН2 = СН2 С6Н12 + С6Н6 (7)
циклогексан бензол
Нафтендер үшін келесі реакциялардың топтары сəйкес келеді: Алкандарға қарағанда термиялық процестерде нафтендер тұрақтылау болады. Олардың ішінде циклопентан мен циклогексан ең тұрақты. Бүйірлі қатарлары жоқ болса нафтендердің термиялық ыдырауы С-С байланыс үзілу жəне түзілген бирадикал арқылы тұрақты молекулалар түзілу бойынша жүреді:
Нафтен көмірсутектеріне жоғары температурада мынадай өзгерістердің түрлері тəн:
бүйір парафинді тізбектердің деалкилденуі немесе қысқаруы;
сақинаның дегидрленуі нəтижесінде циклоолефиндер мен ароматты көмірсутектер түзілуі;
деалкилденуден кейін полициклді нафтендердің жартылай жəне толық дециклденуі;
моноциклді нафтендердің олефиндер немесе парафин - диолефиндерге ыдырауы.
Деалкилдеу- алкандардың ыдырау реакциясына ұқсас. Деалкилдеу-тізбектелген реакциялардың типтік мысалы бола алады. Қыздыруды ұзартқан сайын бүйіржақ тізбектері қысқара түседі. Метил мен этил топтары біршама қиын түзіледі.
Дециклдеу - кезінде циклді нафтендер бұзылып, деалкилденеді. Мысалы, 700-8000С аралығында циклогексан ыдырап, этан жəне бутадиен түзіледі:
C6H12 C2H6 + C4H6
Бициклді нафтендер 6000С жəне одан да жоғары температурада дециклдену, деалкилдену жəне дегидрлену реакцияларға ұшырайды:
Дегидрлеу- жоғары температураларда крекинг пен пиролиз реакциялары барысында циклоолефиндер мен ароматты көмірсутектер түзілетін процестер. Төмендеу қысым реакцияға қолайлы:
Ароматты көмірсутектер термиялық жағынан тұрақты, сондықтан термиялық процестердің өнімдерінде жиналады. Ұзын бүйір тізбектері бар ароматты көмірсутектер монометилденген ароматты көмірсутектердің түзілуімен деалкилдеу процесіне ұшырауы мүмкін. Орынбасушылары жоқ ароматты көмірсутектер (гомоядролы) жəне тізбекте көміртек атомдарының саны төмен ароматты көмірсутектер ыдырауға мүлдем ұшырамайды. Термиялық процестердің шартында олар сутектің бөлінуімен бірге конденсациялануы мүмкін. Бензол мен нафталиннің конденсациясы арқылы дифенил, динафтил, сонымен қатар жоғары конденсацияланған ұшқыш емес жəне хинолинда ерімейтін заттар түзіледі, бұл заттардан қатты көміртектік қалдық – кокс жəне күйе түзіледі.
Нафтендердің крекингі. Нафтендік көмірсутектерге жоғары температураларда түрленудің мынадай түрлері тән: бүйірлік парафин тізбектерін деалкилдеу немесе қысқарту; циклоолефиндер мен ароматты көмірсутектер пайда болатын сақиналарды дегидрлеу; деалкилденуден кейін көпциклдік нафтендердің бірітндеп немесе толық дециклизациясы; моноциклдық нафтендердің олефиндерге немесе парафин - диолефинге ыдырауы.
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|
