13.Хлорлау процесінің маңызы және жалпы сипаттамасы.

Галогенированием в широком смысле слова называют все про­цессы, в результате которых в органические соединения вво­дятся атомы галогена. В зависимости от вида галогена разли­чают реакции фторирования, хлорирования, бромирования и иодирования.

Галогенирование — один из важнейших процессов органиче­ского синтеза. Этим путем в крупных масштабах получают:

хлорорганические промежуточные продукты (1,2-дихлорэтан, хлоргидрины, алкилхлориды), когда введение в молекулу доста­точно подвижного атома хлора позволяет при дальнейших пре­вращениях хлорпроизводных получить ряд ценных веществ;

хлор- и фторорганические мономеры (винилхлорид, винил- иденхлорид, тетрафторэтилен); 3) хлорорганические раствори­тели (дихлорметан, тетрахлорметан, три- и тетрахлорэтилены); 4) хлор- и броморганические пестициды (гексахлорциклогексан, хлорпроизводные кислот и фенолов). Кроме того, галогено- производные используют как холодильные агенты (хлорфтор- производные, так называемые фреоны), в медицине (хлораль, хлорэтан), в качестве пластификаторов, смазочных масел и т. д.

Масштабы производства галогенорганических продуктов очень значительны. Так, в США производят около 6,5 млн. т 1,2-дихлорэтана, свыше 3 млн. т винилхлорида и по 200— 400 тыс. т тетрахлорметана, три- и тетрахлорэтилена, 1,1,1-три- хлорэтана (метилхлороформа), дихлорметана (метиленхлори- да). Значительно меньше производится ароматических хлор- производных, фтор- и особенно броморганических соединений.

13.Бутан-бутилен фракциясының каталитикалық алкилдеу процесінің технологиясы.

С-алкилдену деген термин органикалық химияды ирование этот термин используется в органической химии для обозначения введения алкильной группы в молекулу углеводородов по двойной С-С қос байланысы бойынша көмірсутек молекуласындағы алкил тобын енгізуге.

Назначения процесса – производство высокооктанового изокомпонента бензинов С-алкилированием изобутана бутиленами и пропиленом. Процестің мақсатты өнімі – алкилат, ол изопарафиндерден тұрады, октан саны жоғары (90-95 моторлық әдіс бойынша).

Теориялық негіздері.Изоалкандардың олефиндермен С-алкилденуіжалпы түрде келесі теңдеумен суреттетелді:

C_nH_2n+2 + C_mH_2m C_n+mH_2(n+m)+2

С-алкилдену реакциясы қышқылдық катализге жатады, ол жылу бөле жүреді 85-90кДж/мольтүзілген изопарафин мен олефин түрінен тәуелді, сондықтан төмен температуралар термодинамикалық маңызды.

Каталитикалық алкилдеуге изопарафиндерден тек үшіншілік көміртек атомы бар изопараифндер қабілетті. Олефиндер әртүрлі бола алады, бірақ көбінше изо-С₈Н₁₈ түзетін изобутан алкилдеуші бутилендерді көп қолданады. С-алкилдеу каталитикалық крекинг сияқты карбоний-ионды тізбекті механизм бойынша жүреді.

С-алкилдеудің катализаторлары.Алкилдеудің өнеркәсіптік процестерінде катализаторлар ретінде күкірт және фторсутекті қышқылдарды қолданады. Сұйық фазалы катализ үшін біршама маңызды қышқыл көрсеткіші оларда изобутан мен олефиндердің еруі болып табылады.Изобутанның Н₂SO₄еруі шамамен 30 ретке кем, НF қарағанда. Осы қышқылдарда олефиндер біршама жақсы ериді. Осыған байланысты фаза бөліну бетіндегі изобутан концентрациясы (қышқылдағы көмірсутектердің эмульсиясы түріндей) олефиндер концентрациясы біршама төмен, ол олефиндер полимерлену реакциясы жүруінің үлкен ықтималдығына негізделген.

НFкаталитикалық қаиеттерінің жинағы бойынша Н₂SO₄ қарағанда артық. С-алкилдеудің фторсутекті процестері күкіртқышқылдымен салыстрғанда келесі негізгі сипаттамаларға ие:

- қосымша өнімдердің біршама аз шығымы, сәйкесінше, біршама жоғары селективтілік;

- алкилат сапасы мен біршама жоғары шығым;

- қышқылдың біршама аз шығымы (Н₂SO₄бар жоғы 0,7 кг 100-160кг орнына 1т алкилат үшін);

- кәдімгі сумен суытумен салыстырғанда біршама жоғары температурада процесті жүргізе алу мүмкіндігі (күкіртқышқылдыда 25-40°С орнына 7-10°С);

- возможность применения простых реакторных устройств без движущихся трущихся частей, обусловленная повышенной взаимной растворимостью изобутана и НF ит.д.

Дегенмен НF үлкен ұшқыштығы мен жоғары токсикалығы оны С-алкилдеу процесінде қолдануды шектейді.

Шикізат.Мұнайөңдеуде алкенді шикізат ретінде көбінше пропан-пропиленді қоспасымен бірге бутан-бутиленді фракцияны қолданады онда алкен қосындысынан пропилен құрамы 50% көп емес.

Қалыпты құрылысты алкандар С₃-С₅алкилдену реакциясына түспейді және инертті қоспалар болып табылады. Шикізатта болатын диендер, күкірт қышқылымен әрекеттесіп күрделі өнімдер түзеді де қышқылдық ортада қалады да қышқылды сұйылтады да оның шығымын арттырады. Сондықтан диенді көмірсутектер шикізатта болмауы керек. С-алкилдеу шикізатына ылғал мен күкірттік қосылыстардың құрамы бойынша жоғары талаптар қойылады.

Негізгі параметрлері:

Қысым процеске маңызды әсер етеді. Көбінше Р 0,35-0,42 МПа ұстайды.

Температура. Практикада изобутанды бутиленмен алкилдегенде қолайлы температуралық аралық 5-13°С, пропиленмен – 10-22°С.

Изобутан:олефин қатынасы.Қолайлы қатынас 7:1.

Қышқыл концентрациясы.Көбінесе күкірт қышқылын қолданады, құрамында 88 ден 98% моногидрат болатын. Егер С_H2SO4 88% төмен болса, қосымша реакциялар жылдамдайды.

H₂SO₄:шикізат қатынасы реакциялық қоспадағы шикізат пен катализатордың концентрациясын сипаттайды.осы қатынастың қолайлы мәні (көлемдік) құрайды ~1,5.

Берілетін шикізаттың жылдамдық көлемі.Қолайлысы 0,3-0,5r^-1.

2-билет