23)Пиролиз. Назначение пиролиза

Пиролиз (от др.-греч. πῦρ — огонь, жар и λύσις — разложение, распад) — термическое разложение органических и многих неорганических соединений. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке воздуха (древесины, нефтепродуктов и прочего). В более широком смысле — разложение любых соединений на составляющие менее тяжёлые молекулы, или элементы под действием повышения температуры. Так, например, теллуроводород разлагается уже при температуре около 0 °С.

Назначение процесса пиролиза

Назначением процесса пиролиза — наиболее жесткой формы термического крекинга — является получение углеводородного газа с высоким содержанием непредельных, и в первую очередь этилена, поэтому часто установки пиролиза называют этиленовыми установками. Пиролиз называется наиболее жестким термическим крекинг нефтяного и газового сырья. При t=700-1200?®C в зависимости от вида сырья . Процесс пиролиза в зависимости от целевого назначения может быть направлен на максимальный выход этилена (этиленовые установки), пропилена или бутиленов и бутадиена. Наряду с газом, в процессе образуется некоторое количество жидкого продукта, содержащего значительные количества моноциклических (бензол, толуол, ксилолы и др.) и полициклических (нафталин, антрацен и др.) ароматических углеводородов.

Получаемые при пиролизе этилен используется для производства оксида этилена, этилового спирта, полимеров(полиэтилена), стирола, пластмасс и др.

Пропилен является исходным мономером для производства полипропилена, акрилонитрила и бутадиена.

Основные направления использования жидких продуктов пиролиза – получение бензола и других ароматических углеводородов, нефтеполимерных смол, как компонента автобензина, котельных топлив, сырья для производства технического углерода, пеков, высококачественных коксов и др. в настоящее время целевым продуктом пиролиза является газ богатый непредельными УВ, из которых важную роль играет этилен.

24)Полимеризация

Полимериза́ция (др.-греч. πολυμερής — состоящий из многих частей) — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует т.наз. мономерное (структурное) звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаков.

Обычно мономерами являются соединения, содержащие кратные связи, которые способны, раскрываясь, образовывать новые связи с другими молекулами, обеспечивая рост цепей.

Механизм полимеризации обычно включает в себя ряд связанных стадий:

• инициирование — зарождение активных центров полимеризации;

• рост (продолжение) цепи — процесс последовательного присоединения молекул мономеров к центрам;

• передача цепи — переход активного центра на другую молекулу;

• разветвление цепи — образование нескольких активных центров из одного;

• обрыв цепи — гибель активных центров.

Виды полимеризации

В основу классификации полимеризации могут быть положены различные признаки:

• число типов молекул мономеров:

  • гомополимеризация — полимеризация одинаковых мономеров;

  • сополимеризация — полимеризация двух и более разных мономеров.

• природа активного центра и механизм процесса:

  • радикальная полимеризация — активными центрами являются свободные радикалы;

  • ионная полимеризация — активные центры ионы или поляризованные молекулы;

• фазовое состояние мономеров:

  • газофазная полимеризация;

  • жидкофазная полимеризация;

  • твердофазная полимеризация.

• структура области, в которой сосредоточены активные центры:

  • объемная полимеризация — полимеризация во всем объёме мономера;

  • фронтальная полимеризация — экзотермическая полимеризация в узком фронте, распространяющемся в среде мономера;

  • эмульсионная полимеризация — полимеризация на поверхности высокодиспергированных частиц мономера в эмульсии.

• способ инициирования:

  • фотополимеризация;

  • термическая полимеризация;

  • радиационная полимеризация и др..

• структурные особенности полученного полимера:

  • стереорегулярная полимеризация — полимеризация с образованием полимеров с упорядоченной пространственной структурой;

• технологические особенности полимеризации:

  • полимеризация при высоком давлении и др..

• химическая природа мономеров:

  • полимеризация олефинов и др..

В основе химических превращений полимеров лежит замена одних функциональных групп на другие, что проходит без изменения степени полимеризации.