ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Органикалық заттар технологиясының теориялық негіздері» 5В072100 – Органикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары



жүктеу/скачать 2,95 Mb.
бет11/22
Дата01.04.2017
өлшемі2,95 Mb.
#13013
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   22

4. Гидрокрекинг өнімдерінің сипаттамалары өте күшті деңгейде катализатордың қасиеттерімен, оның гидрленуімен және қышқылдық белсенділігімен анықталады. Гидрокрекинг шикізаттың қасиетіне және процестің мәніне байланысты бір немесе екі сатыда іске асырылады. Бірінші сатыда шикізаттың молекулярлық массасы бір шамаға төмендейді және оның сутегімен қанығуы жүреді, және толығымен немесе ішінара гетероатомдар жойылады. Екінші сатыда дайындалған шикізат сутегінің қысымымен қызмет мерзімі үлкен стационарлы катализаторларда терең крекингке ұшырайды. Шикізаттың өзгеруі гидрокрекинг жағдайында белгілі бағыттарда жүреді. Біріншіден гидрогенолизге гетероатомды қосылыстар ұшырап H2O, NH3 және H2S қосылыстар күйінде түзіледі. Бір мезгілді шектеусіз көмірсутектердің гидрлену процесі жүреді:

- СН2 – СН = СН – СН2 - + Н2 → - СН2 – СН2 – СН2 – СН2 –



Нафтенді циклдер изомерленіп ыдырайды:

Жоғары гидрленуші және төмен қышқылды активтілігі болатын катализаторларда ароматты сақиналары қанығады. Конденсирленген ароматты сақиналардың гидрленуі әр бір сатыда жылдамдығы төмендеп дәйекті түрде жүреді:



Арендердің дәйекті гидрленуімен бірге шектелген сақиналар ыдырауы және алкилді арендердің түзілуі мүмкін:



Алкандар изомерлену және ыдырау реакцияларға ұшырайды. Крекинг кезінде түзілген олефиндер бір бірімен қосылып парафиндер түзіледі. Екіеселік байланыстардың қанығуынан изопарафиндер түзіледі. Гидрокрекингтің жылу эффектісі гидрлену және ыдырау реакциялардың қатынасымен анықталады. Крекинг процестің эндотермиялық эффектісі гидрлеу процестің экзотермиялық эффектімен компенсацияланады. Гидрокрекингтің оптималды температурасы 300-4250С аралығында. Төмендеу температурада реакция баяу жүреді. Жоғары температурада кокс түзілу процестер жүріп реакцияның ықтималдығын төмендетеді. Одан басқа жоғары температурада ыдырау процестері жылдамдатылады да жеңіл фракциялардың және газдың шығымын арттырады. Гидрокрекингті іс жүзінде 400-4500С температурада және 3-10 МПа қысымда жүргізеді (1 сурет).

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: гидротазалау, кинетикасы, катализаторлары, механизмі мен химизмі, гидрокрекинг, катализаторлары, механизмі мен химизмі

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:



  1. Гидротазарту әдісінің мақсаты мен міндеттері

  2. Гидрокрекинг процесінде көмірсутектердің айналуы? Мысал келтіріңіз

  3. Гидрокрекинг катализаторларына қойылатын талаптар?

  4. Деструктивті гидрогенизация қандай жағдайларда жүреді

Ұсынылған әдебиеттер:

1 Г.Қ. Бишімбаева, А.Е. Букетова. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы. Алматы: Бастау, 2007. 212-228 б.

2 С.А. Ахметов. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа.: Гилем. 2003. С. 559-583.
Микромодуль 3 – «Көмірсутекті шикізаттар өндірісінің теориялық негіздері және оны химиялық өңдеуге дайындау. Винилді мономерлер және диендер өндірісінің теориялық негіздері. Оттегісі бар өнімдер өндірісінің теориялық негіздері»

Дәріс 18 - Көмірсутекті шикізаттар өндірісінің теориялық негіздері және оны химиялық өңдеуге дайындау

Дәріс жоспары:



  1. Парафинді көмірсутектерді өңдеу жолдары

  2. Қанықпаған көмірсутектерді өңдеу жолдары

  3. Ароматты көмірсутектердің өңдеу жолдары

1.

Парафинді көмірсутектерден алынатын негізгі химиялық өнімдер:



Көмірсутектер

Өндеудің негізгі тәсілдері

Маңызды өнімдер және олардың туындылары

Метан

Электрокренглеу, тотықтыра крекингілеу, тотықтыру, хлорлау және фторлау

Ацетилен, сутегі, синтез газ, аммиак, ацетальдегид, метанол→формальдегид, этанол және т.б. спирттер, хлорвинил, хлорпрен, хлорлы метилен, хлорлы метил, метилмеркаптан, хлороформ→тетрафторэтилен→тефлон, төртхлорлы көміртегі→фреондар, күкірткөміртегі, диметилдихлорсилан, дихлордифторметан, диметилсульфид, метилцеллюлоза, күйе

Этан

Пиролиз, нитрлеу, хлорлау

Этилен, ацетилен, хлорлы этил, нитрометан, нитроэтан, дихлорэтан, синтез газ

Пропан

Пиролиз, тотықтыру, нитрлеу, дегидрлеу

Этилен, пропилен, ацетилен, ацетальдегид, формальдегид, нитрометан, нитроэтан, нитропропан, 1,3-дихлорпропан, нитроспирттер, ацетаттар, сірке қышқылы

Н-бутан

Пиролиз, тотықтыру, дегидрогендеу, изомерлеу, күкіртпен немесе H2S әрекеттесу

Этилен, пропилен, бутилен, изобутан, изобутилен,бутадиен, ацетальдегид, бутилспирті, сірке қышқылы, ацетон, метилэтилкетон, тиофен

Пентан

Хлорлау, нитрлеу, изомерлеу, пиролиз

Хлорлы амил, ал одан амил спирттері, амилфенолдар, амилнафталин, амилмеркаптан, амиламин; нитрометан, нитроэтан, нитропропан, нитробутан, нитропентан

Изопентан

Дегидрлеу, пиролиз, хлорлау

изопентан→изопрен, этилен, пропилен, бутилен, изоамилен→изопрен→каучук, этилен, пропилен, хлорлы изоамил

Жоғары парафиндер С18-44

Кренглеу, тотықтыру, хлорлау, сульфирлеу, нитрлеу

Жасанды майлар, олефиндер, спирттер, жоғары май қышқылдары, депрессаторлар, пластификаторлар, сульфонаттар, нитропарафиндер, хлорпарафиндер, ал одан пластификаторлар, отқа берік материалдар


2. Қанықпаған көмірсутектерден алынатын негізгі химиялық өнімдер

Көмірсутектер

Өндеудің негізгі тәсілдері

Маңызды өнімдер және олардың туындылары

Этилен

Полимерлеу, алкилдеу, хлорлау, гидраттау, тотықтыру

Полиэтилен, этилбензол→стирол→каучук, дихлорэтан→винилиденхлорид,хлорлы этил, хлорлы винил, этил спирт→ацетальдегид және бутадиен→каучук, этиленхлоргидрин→гликоль→полиэфирлерлі шайыр, этилен тотығы, одан этаноламиндер, этиленгликоль, полигликольдер, сірке альдегиді→сірке қышқылы, этиленхлоргидрин, диоксан, этиленциангидрин→акрилонитрил→акрил қышқылы, полиакрилонитрил

пропилен

Полимерлеу, гидрохлорлау, оксосинтез, гидраттау, алкилдеу, тотықтыру

Полипропилен, хлорлы аллил→аллил спирті→глицерин, альдегидтер және спирттер, изопропанол→ацетон, изопропилбензол→α-метилстирол→каучук, додецилен→додецилбензол→додецилбензилсульфоқышқыл, пропилен тотығы→пропиленгликоль, фенол

н-бутилен

Гидраттау, дегидрогендеу, полимерлеу, хлорлау, гидроформилдеу

Екіншілік бутил спирті, метилэтиленкетон, дивинил→найлон және каучук, полибутилен, малеин ангидриді, дихлорбутан, амил альдегиді→амил спирті

изобутилен

Гидраттау, полимерлеу, қосаполимерлеу, хлорлау, гидроформилдеу

Үшметилкарбинол, полиизобутилен, диизобутилен→нонилспирті, бутилкаучук, триизобутилен→додецилмеркаптан, трет.бутилфенол →жасанды шайырлар, изоамил альдегиді→изоамил спирті


3. Ароматты көмірсутектерден алынатын негізгі химиялық өнімдер

Көмірсутектер

Өндеудің негізгі тәсілдері

Маңызды өнімдер және олардың туындылары

бензол

Алкилдеу, дегирлеу, хлорлау, сульфирлеу, тотықтыру, нитрлеу

этилбензол→стирол→полистирол, кумол одан ацетон және эпоксид шайырлары немесе фенол және бакелит алынады, додецилфенол→неионогендік жуғыш заттар, додецилбензол→арилсульфонат, фенол одан дезинфекциялайтын заттар, найлон, капролактам, фармацевтік препараттар, жуғыш заттар, гексахлоргексан, нитробензол, хлорбензол→ДДТ, малеин қышқылы ангидриді→малеин қышқылы

Толуол

Тотықтыру, нитрлеу

Бензальдегид, бензол қышқылы, тринитротолуолфлорогюцин, сахарин

ксилолдар

Тотықтыру

Фталь, изофталь және терефталь қышқылдары

Этилбензол

Дегидрлеу, тотықтыру, хорлау

стирол→полистирол және басқа полимерлер, ацетофенон→лак шайырлары, стирол, омега хлорацетофенон

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: парафинді көмірсутектерді өңдеу жолдары, қанықпаған көмірсутектерді өңдеу жолдары, ароматты көмірсутектердің өңдеу жолдары

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:


  1. Алкандарды өңдеу әдістерінің арасында қайсысы кең таралған

  2. Бензолдан фенолды қалай алуға болады?

  3. Изобутанның этиленге қосылу реакциясында қандай өнім түзіледі?

  4. Анилин негізінде қандай азобояғыштарды алуға болады?

Ұсынылған әдебиеттер:

1 Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. –М.: Химия, 1988. 23-73б.


Дәріс 19 - Көмірсутекті шикізаттар өндірісінің теориялық негіздері және оны химиялық өңдеуге дайындау

Дәріс жоспары:



  1. Төмен парафиндерді бөлу және айыру

  2. Жоғары парафиндерді бөлу және айыру

  3. Олефиндерді бөлу және айыру

  4. Ароматты көмірсутектерді бөлу және айыру

1. Органикалық синтез үшін техникалық маңызды қаныққан көмірсутектер келесі топтарға бөлінеді: жеке түрде алынатын төменгі парафиндер (от С1 до С5), жоғары парафиндер (С10 до С40). Қалыпты жағдайда парафин көмірсутектері метаннан бутанға дейін газ тәрізді заттар, пентандар – төмен қайнайтын сұйықтар.Бутан және изобутан, пентан және изопентан арасындағы қайнау температураларының айырылымы изомерлерді ректификация әдісімен бөлуге мүмкіндік береді. Төменгі парафиндер қатты адсорбенттермен сіңіріледі, осыны С1, С2, С3 және С4 абсобциямен және адсорбциямен бөлуге қолданады. Төменгі парафиндердер шикізат ретінде метан н- және изобутан, изопентан, сирек этан және пропан қолданылады. Төменгі парафиндердің негізгі көзі болып табиғи және серіктес газдар және мұнай өнімдерін өңдеу процестеріндегі мұнай заводтарының газдары болып табылады. Табиғи газды тек метанның шикізаты ретінді қолдануға тиімді. Құрамы бойынша табиғи гаға газоконденсатты кендердің газдары жақын. Сонымен қатар табиғи газдар С3 – С5 парафиндерді алу үшін бағалы болады. Табиғи газдарды бөлу үшін абсорбция, адсорбция, конденсация және ректификация әдістерін қолданады. Газөңдеу комбинаттарында табиғи газдың бөлінуі газофракционирлейтін қондырғыларда жүреді.

2. Сұйық және қатты парафиндердің негізгі көзі болып мұнай табылады. Мұнай өңдеудің бірінші сатысы - тура айдау немесе атмосфералық қысымда айдау. Мұнда келесі фракциялар бөлінеді: бензинді, лигроинді, керосинді, газойльді. Атмосфералық айдаудың қалдығын смазкалық майларды алу үшін вакуумен айдауға жібереді. Смазкалық майларда 30% дейін қ-парафиндер болу мүмкін. Оларды айыру үшін қолданады:

Кристалдану әдісі – еріткішпен және еріткішсіз.

Карбамидті депарафинизация – карбамидпен кристалдық аддукт ретінде қ-парафиндерді бөлу. Карбамидті депарафиндеу кез келген фракцияларға келеді және төмен температураларды қажет етпейді. Кемшілік – аздаған селективтілік.

Цеолиттер көмегімен бөлу. Кез келген фракцияларға қолайлы, қ-парафиндерді бөліп алу дәрежесі жоғары (80-98%), өнімдер өте таза күйде (98,0-99,2%) алынады. Процесс парафиндердің адсорбциясынан және десорбциясынан тұрады. Процесті газ немесе сұйық фазаларында 300-3500С температурада және әртүрлі қысымда өткізуге болады.

3. Органикалық синтезде қолданылатын олефиндер төменгі газтәрізді (С2-С5) және жоғары (С6 – С18) деп бөлінеді. Олефиндер қатты заттармен адсорбцияланады, мысамиакатты комплекстерімен сіңіріледі және полярлы еріткіштерде ериді. Бұл қасиеттер олефиндерді экстрактивті айдаумен бөлуге мүмкіндік береді. Өндірісте олефиндерді алудың негізгі әдісі – мұнай фракцияларын немесе көмірсутекті газдарды ыдырату процестері. Бұл процестер – термиялық (пиролиз және парафиндердің термиялық крекингі) және каталитикалық (каталитикалық крекинг). Термиялық процестерді олефиндерді алу үшін, ал каталитикалық процестерді – бензин өндірісндеге қолданады. Екінші процестерде олефиндер қосалқы өнім ретінде алынады. Олефиндердің бір бөлігін сәйкес парафиндерді дегидрлеумен алады, кейбір олефиндерді – олигомерлену немесе диспропорциялану реакцияларымен.

4. Ароматты көмірсутектер құндылық бойынша олефиндерден кейін екінші орын алады. Ең маңызды бензол және ксилолдар, сирек қолданылатын нафталин, толуол, псевдокумол. Ароматты көмірсутектер полярлы еріткіштерде – сұйық күкірт диоксиді, диэтиленгликоль, фенол жақсы ериді. Олар қатты адсорбенттермен – белсендірілген көмірмен, силикагелмен жақсы сіңіріледі. Ароматты көмірсутектердің бұл қасиеттері өндірісте экстракциямен, экстрактивті айдаумен және адсорбциямен бөлуге мүмкіндік береді. Ароматты көмірсутектердің негізгі көзі - қазбаларды ароматтандыру, пиролиз, мұнай өнімдерінің риформингі, тас көмірді кокстеу.

Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: төменгі парафиндерді бөлу және айыру, жоғары парафиндерді бөлу және айыру, олефиндерді бөлу және айыру, ароматты көмірсутектерді бөлу және айыру

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:


  1. қ-бутан және и-бутанді бір бірінен қалай бөлу болады?

  2. Жоғары парафиндерді айыру үшін қандай әдістер қолданылады?

  3. Олефиндердің шикізат ретінде қолдану аймағын атаңыз

  4. Ароматты көмірсутектерді бөліп алу үшін қандай әдістер қолданылады?

Ұсынылған әдебиеттер:

1 Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. –М.: Химия, 1988. 23-73б.

2 Белов П.С. Основы технологии нефтехимического синтеза. –М.: Химия, 1982. 166-189 б.
Дәріс 20 - Винилді мономерлер және диендер өндірісінің теориялық негіздері

Дәріс жоспары:



  1. Дегидрлену реакцияларының жіктелінуі

  2. Дегидрленудің теориялық негіздері

  3. Бутадиен және изопрен өндірісі. Стирол өндірісі.

1. 1. С-С дегидрлену. Қос көміртек – көміртек байланысы бар қосылыстар түзіледі, реакцияның әрі қарай жалғасуында – диендер түзіледі:

Ароматты қосылыстардың бүйір тізбектері де дегидрлену реакциясына түсуі және стирол тәріздес заттар түзілуі мүмкін:



2. C – N байланыс арқылы дегидрлену. Мысалы, нитрилдер түзілуі:



3. Дегидроциклдену процесі, мұнда парафиндерден цикл түзу және дегидрлену жолмен ароматты көмірсутектер түзіледі.



4. Дегидроконденсация процесі – приводит к образованию ди- және полиядролық қосылыстар және соңында – жоғарыконденсирленген көмірсутектердің түзілуіне әкеледі:



5. тотығып дегидрлену. Аминдер және нитрилдер синтезінде, жаңа C – N –байланыстары түзілгенде байқалады:





жүктеу/скачать 2,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   22



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет