3 5. Основные продукты оонс.

Промышленностью ООНС производится огромное количество продукции. В процессах физического разделения, термического и каталитического расщепления (коксование, крекинг, пиролиз, риформинг, конверсия) 3-х видов ископаемого сырья (нефть, газ, кам.уголь) получают 5 главных групп исх.веществ для синтеза многих тысяч др.соединений:

1. парафины (от метана CH₄ до углеводородов С₁₅-С₄₀) – фр.С₁-С₃ – как топл.газ, фр.С₄ →бутан, изобутан; Бутан→Дивинил методом дегидрирования; Изобутан → Изобутилен (мет. дегидр.) → Каучуки; С₅ →пентан, изопентан; Пентан→на растворение БК, а т.ж. на изомеризауию; Изопентан → для 2-х стадийного дегидрир-я→Изопреновый каучук. Высокооктановые присадки к мот.топливам; Сульфатирование пар-в→д/синтеза ПАВ, Окисление→укс.к-ты, высш.жирн.к-ты д/получ.мыла, ПАВ; Циклогексанон и Адипиновая к-та в пр-ве синтетич. волокон(капрон, нейлон)

2. олефины (С₂Н₄, С₃Н₆, С₄Н₈, С₅Н₁₀) для получения полиэтилена, полипропилена, мономер д/синтеза каучука; спирты, растворители; ↑ октан.число моторн.топлив; д/получения моторных топлив;

3. ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин) для красителей, взрывчатых в-в, лекарственных в-в;

4. ацетилен – исп-ся для сварки и резки металлов; получения винилхлорида, акрилонитрила, ацетальдегида, винилацетата, ал кил виниловые эфиров; винилацетилена и др. соединений, перерабатываемые на вторичные целевые продукты;

5. оксид углерода и синтез-газ (смесь СО и Н₂)

Продукты ООНС отличаются большим многообразием строения, свойств и областей применения. Это различные углеводороды, хлор- и фторпроизводные, спирты и фенолы, простые эфиры, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты и их производные (сложные эфиры, ангидриды, нитрилы и др.), амины и нитросоединения, в-ва, содержащие серу, фосфор, и т.д. Промежуточные продукты – вещества почти не имеющие целевого применения в народном хозяйстве, производят г.о. для того, чтобы на их основе синтезировать другие ценные соединения.

ПАВ, моющие средства; Синтетические масла, присадки, топливо; Волокна; Пластмассы; Каучук; Лаки.

А так же производят бензол, нефтеполимерные смолы, изобутилен, пропилен, дивинил, изопрен и многие другие продукты.

37. Теоретич.основы пр-са О-акилирования спиртов олефинами. Под алкилированием понимаются все химические превращения, по средствам которых происходит введение алкильных групп в органические и неорганические соединения.

О-алкилирование: С₉Н₁₉С₆Н₄-ОН + СН₂-СН₂→С₉Н₁₉С₆Н₄-О-СН₂-СН₂-ОН

\О/

_{- δ+ δ- + (δ+)}

АℓСℓ+СℓСН₂-СН₃ → [АℓСℓ₄][CH₂-CH₃] C₆H₆+CH₃-CH₂[АℓСℓ₄]→C₆H₅C₂H₅ + HCℓ+AℓCℓ_3.

Продуктом А. метанола изобутеленом явл. МТБЭ, высокооктановый компонент топлив. Каt пр-са яв-ся каt кислотного типа, но наибольшее прменение нашли ионообменная смола (сульфокатионит). «+» каt: гетерогенность, поэтому не коррозии и сточных вод.

Мех-м: А. протекает по ионному мех-му ч/з обр-ие карбкатиона:

38. Технол.основы пр-са алкилирования метанола изобутиленом. Принцип.схема получения МТБЭ. МТБЭ – получают из метанола и изобутилена при кислотном катализе реакции:

Реакция протекает с выделением тепла ее равновесие смещается вправо при повышении давления и снижения температуры. Наиболее эф-ми катализаторами оказались катионнобменные смолы при50-100⁰С

Технологтческая схема производства МТБЭ. Изобутиленовую фракцию, свежий метанол и его рецикл подают в реактора 1 и2. в первом имеется подвижный слой катализатора (катионита) и производится охлаждение водой, во втором реакция протекает без охлаждения со стационарным катионитом. Реакционная масса поступает в ректификационную колонну 3 , в ней отделяется легкая фракция (Углев-С с небольшим количеством метанола) от более тяжелой (МТБЭ с основной частью метанола). МТБЭ с куба К3 подают в К7, с куба К-7 выходит товарный МТБЭ, а метанол с верха К-7 возращается в реакцию. Легкая фракция с верха К-3 промывается водой, где из у/в отделяются остатки метанола.

39. Схема сырьевых потоков на предприятиях ООНС на примере ОАО «НКНХ». Основным сырьём для органического и нефтехимического синтеза на предприятии ОАО "НКНХ" выступает нефть и природный газ. Нефть представляет из себя сложную смесь предельных, нафтеновых, и частично ароматических углеводородов разного строения. Попутные газы – метан и легкие углеводороды до С6. Одним из видов сырья для НКНХ является широкая углеводородная фракция поставляемая с нефтепромыслов и предприятий нефтепереработки. Она поступает на ЦГФУ и делится на индивидуальные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан, пентан, изобутан, изопентан и фракцию С₆). Они – основное сырьё для первой промышленной зоны. Метан, этан, пропан топливные газы. Бутан поступает на дальнейшую переработку. Бутан (изобутан) подвергается дегидрированию и получают бутилен (изобутилен). Изобутилен сырьё для получения изопрена и бутилового каучука, а бутилен подвергают изомеризации для получения изобутилена. Фракция С₅ делится на пентан и изопентан. Пентан подвергают изомеризации до изопентана. Изопентан подвергают двухстадийному дегидрированию и получают изопрен. Изопрен идет на производство СКИ-2, СКИ-3. При пиролизе нефти получают следующее сырьё ООНС (используемое в НКНХ) этилен, бутилен, пропилен, фракция С₄, фракция С₅, фракция С₆-С₈ , фракция С₉ и выше. Фракция С₄ содержит дивинил, изобутилен и изопрен. Дивинил отправляют на первую зону для получения СКДИ. Фракция С₆-С₈ содержит бензол, толуол, ксилолы. Этилен используют для получения этилбензола, окиси этилена и каучука СКЭПТ. Пропилен используют для получения окиси пропилена, каучука СКЭПТ и полипропилена.

41. Теоретич.основы технологии ООНС. Технология - наука методах и средствах проведения производственного процесса.- наука о рациональных методах способах переработки исходного сырья в продукты потребления.

Основной закон экономики ограниченность ресурсов и неограниченность потребностей заставляет человечество изыскивать новые ресурсы и более глубоко перерабатывать старые, поэтому цивилизация перешла от механической к химической технологии. Огромная цель отрасли ООНС заключ-ся в получении большого ассортимента мономеров, раств-лей, средств защиты растений и др.пр-тов наиболее простыми, дешевыми сп0ми из доступного сырья. Кроме того, в связи с многотонажность производств, технологии д.б. экологическими безопасными. От кач-ва д.отрасли в знач-й степени зависит кач0во всех остальных товарных и промежуточных пр-тов, выпускаемые др.отраслями. Пр-во любого нового пр-та м.б. организовано только тогда, когда д/его получения разработана рациональная промыш-я технология, позвол-я достаточно дешево из доступного сырья получать пр-т в необ-х кол-вах и требуемого кач-ва

Различают:

Механическая технология - изменяется форма вещества, хим. состав остается постоянным, в хим. технологии меняется состав.

Химическая технология позволяет качественно преобразовать исх. сырье с помощью хим-х или физ.хим. превращений, при этом удается использовать внутреннюю активность исх. веществ.

Главной задачей технологии осн. орг. синтеза является определение наивыгоднейших условий проведения тех процессов.

43. Особенности технологии ООНС. Особенности: многотонажность; многовариантность; многомаршрутность; кооперирование и комбинирование; высокая степень автоматизации.

1. Многотонажные производства (> чем 20 тыс.тонн). Увеличение мощности единичных агрегатов ведет к сокращению удельных капитальных вложений и энергозатрат, и увеличению производительности. Непрерывное ведение пр-са позволяет увеличить не только производительность процесса, но и выпускать продукцию более высокого качества. Предприятия работающие по непрерывной технологии и имеющие большое кол-во агрегатов являются капитало- и энергоемкими.

2. Многовариантность – возможность получения одного и того же продукта несколькими способами. Данная особенность реализуется за счет широкого выбора исх. сырья, методов его переработки. Н-р: стирол, 2 способа получения 1) ч/з этил бензол С₆Н₅-С₂Н₅; 2) через МФК (метил фенил карбинол) С₆Н₅-СН₃ОН

3. Многомаршрутность – обуславливается многообразием и многочисленностью процессов и аппаратов используемых в пр-ве. При исследовании и проектировании рассматривается несколько технологических схем, при этом выбирается та, которая наиболее выгодна в плане экономических и энергетических затрат.

4. Высокая степень автоматизации - ведет к увеличению производительности, к улучшению экологической обстановки, улучшению технико-экономических показателей и качества продукции.

5. Кооперирование и комбинирование - заключается в полной переработке исх. сырья. Например: бензол - стирол - полистирол

6. Совмещенные процессы – получили широкое распространение в орг. синтезе, при этом совмещают массообменные с реакционными процессами, и реакционные с реакционными.

Совмещение массообменных с реакционными Пр-во ТМК: (СН₃)₂-С=СН₂ + Н₂О → (СН₃)₃С-ОН

изобутелен ТМК

Совмещение реакционного с реакционным Получение формальдегида:

Ag Ag

1. СН₃ОН + О₂ → СН₂О + Н₂О Δ Н>0 окисление метанола 2. СН₃ОН → СН₂О + Н₂ Δ Н<0 дегидрирование метанола (экзо)

3.СН₃ОН → реакторный блок → СН₂О Δ Н = 0 (нет выделения тепла и подвода тепла)