Реферат тақырыбы: Олефиндердің тікелей өндірісі. Фишер Тропш әдісімен парафинді көмірсутектерді алу

Еуразия ұлттық университеті
 
 
 
 
 
 
РЕФЕРАТ
 
Тақырыбы:
 
Олефиндердің тікелей өндірісі. Фишер Тропш әдісімен 
парафинді көмірсутектерді алу.
 
 
 
 
Орындаған: 
Ақанова Балнұр
 
Жаратылыстану ғылымдары факультеті 
 
Қолданбалы
 
химия
-31 
Қабылдаған
:
 
Бекмуханбетова Д.Б.
 
 
 
 
 
 
 
Нұр
-
Сұлтан 
 
2022 
жыл
 

Олефиндердің тікелей өндірісі. Фишер Тропш әдісімен парафинді 
көмірсутектерді алу.
 
 
Олефиндерді қышқылды олигомерлеу. Олефиндер полимерленуі өздерінің 
крекингіленуіне қарсы болып келетін тепе – теңдік реакция болып табылады: 
Сәйкесінше олефиндердің крекинг процесіне қарама-қарсы болғандықтан, 
полимерлену термодинамикалы тек 5000С төмен температурада ғана мүмкін. 
Қысымның жоғарылауы полимерленуге оң әсер етеді, себебі реакция көлемнің 
кішіреюімен жүреді. Процестің тепе-теңдігі едәуір шамада олефиннің 
құрылымына және оның төменгі полимерлері құрылысына байланысты 
болады. 
Мысалы, 
күш- 
ті 
тармақталған 
көмірсутектер 
үшін 
термодинамикалық қатынастар полимерлену үшін онша қолайлы емес, 
осының салдарынан диизобутен 120-1500С температураның өзінде 
деполимерленеді. 
Төмен молекулалы полимерлерді (олигомерлерді) алу үшін әдетте процесті 
қышқылды типтегі катализаторлар қатысында жоғары температурада 
жүргізеді. Олардың ішінде практикалық маңызға Ипатьев гетерогенді 
жанасуы ие. Бұл жанасуды кизельгур, асбест немесе басқа материалдарды 
ортофосфор қышқылымен сіңдіру арқы- лы дайындайды. Ол 200-3000С 
температурада дегидратталады, соның салдарынан пиро- және метафосфорлы 
қышқылдар алынады: 
Каталатикалық белсенділікке тек орто- және пирофосфорлы қышқылдар ие, 
сондықтан олардың терең дегидратациялануынан құтылу мақсатында барлық 
уақытта реакциялық массаға реакцияның тепе–теңдігін жағымды жаққа қарай 
ығыстыруға мүмкіндік беретін су буын қосып отыру қажет. 
Қышқылды катализаторлармен полимерлеу карбкатионды қышқылмен 
берілетін олефин протонымен қосу нәтижесінде түзілетін карбкатионды 
аралық түзетін ионды механизм бойынша жүзеге асырылады. Одан арғы 
процесс карбкатионның олефиннің қос байланысымен протонды олефинге 
немесе басқа протон акцепторына (Н2О, Н2РО4 және т.б.) беру арқылы 
тізбекті қосылу жолымен сатылы жүзеге асады. Изобутен димерінің құрамы 
және құрылысы (80% 2,4,4-триметилпентен -1 және 20% 2,4,4-

триметилпентен-2) олардың шамамен келесідей түзілетіндігін көрсетуге бағыт 
береді: 
н – олефиндер полимерлерінің құрылысы күрделірек, себебі ара- 
лық түзілетін екіншілік карбкатиондар изомерленуге бейім келеді:
Олефиндермен одан ары әрекеттескенде және протондар үзілгенде көптеген 
изомерлер түзіледі, олардың ішінде келесі көмірсутектер болады: СR2=СНR 
(≈45%), СR2=CR2 (≈25%) және СНR=СНR (≈30%). 
Қышқылды полимерлеуде олефиндердің реакцияға түсу қабілеті жалпы 
тәртіпте өзгереді, ол негізінен алкилді орынбасқыштардың индуктивті әсеріне 
байланысты болады: 
Осының салдарынан изобутеннің полимерленуі үшін пропилен және н-
бутендермен салыстырғанда жұмсақ шарттар қажет болады, өз кезегінде 
этилен үлкен қиындықпен полимерленеді. 
Кинетикалық 
қатынаста 
олефиндердің 
қышқылды 
полимерленуі 
полимерленудің әртүрлі дәрежелеріне ие өнімдер қоспасының түзілуіне алып 
келетін тізбекті процесс болып табылады: 

Өнімдер құрамы бастапқы олефиннің конверсия дәрежесін реттейді, себебі 
мақсатты алу кезінде, мысалы, пропилен тетрамерінде түзілетін димер және 
тример полимерленуге қайтарылады. 
Олефиндердің олигомерленуінде кейбір жанама реакциялар орын алады, 
әсіресе ол температураның жоғарылап кетуінде жүреді: парафиндер, 
нафтендер, ароматты көмірсутектер, конденсациялаудың шайырлы заттары 
түзіледі. Аралық карбкатиондардың ыдырауынан және одан ары 
соолигомерленуден көміртегі атомының саны бас- тапқы олефиндегі көміртегі 
санына еселі емес олефиндер алынады. Аталған жанама реакцияларды 
болдырмау үшін олефиндердің полимерлену реакцияларын мүмкіндігінше 
төмен температураларда жүргізуге тырысады, яғни қажетті процестің тым 
болмағанда жеткі- лікті жылдамдығы мүмкін болатын төмен температура 
таңдалады. 
Процестің технологиясы. Қатты фосфорқышқылды катализатор қатысында 
өнеркәсіпте пропилен, изобутен, бутендердің пропилен- мен қоспасы және 
бутендердің пентендермен қоспасы – пропилен тримері және тетрамерін алу 
үшін (изононен және изододецен), диизобутен, пропиленнің және н-бутен 
сополимерлері (изогептен) және т.б. түзіледі. Әдетте қышқылды 
полимерленуге көмірсутектердің С3 және С4 фракцияларын тартады, ол үшін 
аталған фракциялардың крекингтен бөлінген түрін алады (пропан – 
пропиленді және бутан- бутенді фракциялар). 
Полимерлеуге жоғарыда аталып өткендей қысымның артуы жағымды әсер 
етеді. Ол негізінен тек термодинамикалық факторларға байланысты емес, 
сонымен бірге ол процестің едәуір шамада үдеуіне және катализаторды 
регенерациялаусыз жұмыс істеуге мүмкіндік туғызады. Төменгі қысымда 
катализатор бетінде баяу полимерлеудің жоғарғы өнімдері және шайырлар 
жинала береді. Қысым жоғарылаған кезде полимерлеу өнімдерінің бір бөлігі 
конденсацияланады, өзімен бірге катализаторды активсіздендіретін 
қосылыстардың сұйық фазасын жуып кетеді. Әдетте 3-6 МПа қысымда жұмыс 
істейді, ол катализатордың регенерациялаусыз ұзақ уақыт бойы жұмыс істеуін 
қамтамасыз етеді. 
Процесті өнеркәсіпте жүзеге асырған кезде оптималды темпера- тураны 
(этилен үшін 320-3500С, пропилен үшін 180-2400С, изобутен үшін 130-1700) 
ұстап тұру маңызды болып табылады. Реакцияның жоғары экзотермиялылығы 
реакторлардың екі типін таңдауға негіз болды: 1) кимелі құбырлы, мұнда 
құбырлар ішінде катализатор орналасады және жылу қабырға арқылы құбыр 

аралық кеңістікте қайнап жатқан жылутасымалдағыш арқылы тасымалданады 
және 2) катализатордың бірнеше тұтас қабатына ие және олардың арасына 
бастапқы сұйық фракцияны беретін, және олардың булануы реакцияның 
жылуын алып кетуді қамтамасыз ететін колонналы реактор. 
Реакция өнімдерінен бастапқыда түрленіп болған олефиндерді қуады және 
оны реакцияға қайтарады. Одан ары төменгі олигомерлерді бөліп алып, және 
егер мақсатты болып саналмаса, онда оларды да қайта реакцияға қайтарады. 
Одан ары мақсатты олигомерді айдайды, оның құрамында аздаған мөлшерде 
төменгі және жоғарғы олефиндер болуы мүмкін; айдаудан қалған қалдық 
жоғарғы олигомерден тұрады, және оның мөлшерін әруақытта минимумға 
жеткізуге тырысады. Аталған олигомерлерді практикалық пайдалануда, 
олардың өте тармақталған құрылымға ие екендігін ескеру қажет, ол бұл 
заттардан синтезделетін өнімдердің нашар биологиялық ыдырайтын болуына 
әрекет етеді. Сондықтан оларды пайдалану бұл заттардан синтезделетін 
өнімдердің елеулі маңызға ие болмайтындықтан белгілі бір салалармен ғана 
шектеледі. 
Жоғарыда аталған тәсілмен қатар олефиндерді олигомерлеудің басқа да тәсілі 
бар, ол жоғарғы α-олефиндерді алюминийорганикалық синтездеуден тұрады.