2. Translate the following text into English:

Все производные из сырой нефти нефтепродукты разделяются на две группы:

1. направляемые на непосредственное потребление (бензин, керосин, дизель­ное топливо, масла, котельно-печное топливо, кокс и др.);

2. используемые как сырье для нефтехимии (направляются на дальнейшую переработку).

Роль нефти и природного газа в качестве исходного сырья для химической промышленности уникальна. В настоящее время более трети общего объема про­дукции мировой химической промышленности вырабатывается из нефтегазового сырья. На основе нефтяных углеводородов возникло производство синтетическо­го каучука, этилового спирта, пластмасс, синтетических волокон и материалов, моющих средств и ряда других продуктов.

Исходным сырьем для получения нефтехимических продуктов служат глав­ным образом непредельные и ароматические углеводороды. Непредельные уг­леводороды, имеющие важное значение для органического синтеза, составляют группу олефинов. К ней относятся этилен С2Н4, пропилен С₃Н₆ бутилен С₄Н₈ и т. д. Они практически отсутствуют в природной нефти и газе, но образуются при их крекинге. Наиболее важным по масштабам и разнообразию использования в ка­честве нефтехимического сырья из непредельных углеводородов является этилен. Для его получения производят пиролиз углеводородных газов (этана и т. д.). Эти­лен применяется для получения полиэтилена, окиси этилена, этилового спирта, стирола, хлористого этилена и т. д.

Для производства синтетических материалов необходимы ароматические уг­леводороды - бензол, толуол, ксилол, нафталин и др. Они образуются в процессе каталитического реформинга.

3. Translate the following information into English:

Значительное количество новых продуктов получается в результате реакций хлорирования и нитрирования низших парафиновых углеводородов. Например, путем хлорирования метана получают хлористый метил СН₃С1, применяемый

в качестве хладагента в холодильниках, хлороформ СНС13, используемый в меди­цине, четыреххлористый углерод СС_|4 - распространенное средство уничтожения вредителей сельского хозяйства, и др. Из нитропарафинов получают, в частности, взрывчатые вещества.

Углеводороды нефти и природного газа служат также исходным сырьем для полу­чения лекарственных веществ - новокаина, аспирина, сульфазола, витаминов и др.

В результате химической переработки нефти и природного газа получают и неорганические продукты - водород, серу и серную кислоту. Водород служит исходным веществом для получения аммиака. Из аммиака, в свою очередь, по­лучают углекислый аммоний, сульфат аммония, азотную кислоту, аммиачную селитру и ряд других продуктов, широко используемых в качестве удобрений. Аммиак служит исходным сырьем для производства мочевины, которая содер­жит в своем составе больше азота, чем аммиачная селитра и сульфат аммония, и поэтому широко применяется в качестве удобрения, добавок в корм скоту. Ныне основная часть аммиака получается на основе водорода природного углеводо­родного газа. Сера идет на изготовление серной кислоты, из которой приготов­ляют минеральные удобрения, фосфорную, соляную и плавиковую кислоты. Ее используют в производстве пластических масс, красителей, взрывчатых веществ, крахмала, патоки, для очистки нефтепродуктов, отбеливания тканей. Сера при­меняется для вулканизации каучука в резиновой промышленности, в медицине, бумажной промышленности, для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В нефти и природных газах содержится несколько сот различных углеводородов. А число продуктов их переработки исчисляется тысячами. Основной процесс, при помощи которого из промежуточных продуктов получаются различные син­тетические вещества и материалы, - полимеризация.

ADDITIONAL MATERIALS:

Все производные из сырой нефти нефтепродукты разделяются на две группы:

1. направляемые на непосредственное потребление (бензин, керосин, дизель­ное топливо, масла, котельно-печное топливо, кокс и др.);

2. используемые как сырье для нефтехимии (направляются на дальнейшую переработку).

Роль нефти и природного газа в качестве исходного сырья для химической промышленности уникальна. В настоящее время более трети общего объема про­дукции мировой химической промышленности вырабатывается из нефтегазового сырья. На основе нефтяных углеводородов возникло производство синтетическо­го каучука, этилового спирта, пластмасс, синтетических волокон и материалов, моющих средств и ряда других продуктов.

Исходным сырьем для получения нефтехимических продуктов служат глав­ным образом непредельные и ароматические углеводороды. Непредельные уг­леводороды, имеющие важное значение для органического синтеза, составляют

группу олефинов. К ней относятся этилен С2Н4, пропилен СЗН6, бутилен С4Н8 и т. д. Они практически отсутствуют в природной нефти и газе, но образуются при их крекинге. Наиболее важным по масштабам и разнообразию использова­ния в качестве нефтехимического сырья из непредельных углеводородов является этилен. Для его получения производят пиролиз углеводородных газов (этана и т. д.). Этилен применяется для получения полиэтилена, окиси этилена, этилового спирта, стирола, хлористого этилена и т. д.

Для производства синтетических материалов необходимы ароматические уг­леводороды - бензол, толуол, ксилол, нафталин и др. Они образуются в процессе каталитического риформинга.

В нефти и природных газах содержится несколько сот различных углеводоро­дов. А число продуктов их переработки исчисляется тысячами. Основной процесс, при помощи которого из промежуточных продуктов получаются различные синте­тические вещества и материалы, - полимеризация. При полимеризации молекула непредельных углеводородов, например этилена С2Н4, соединяется с другими та­кими же молекулами за счет раскрытия имеющихся у них двойных связей. В ре­зультате образуется новая молекула, состоящая из большого числа молекул этиле­на. Таким образом, из газа этилена получается твердый полиэтилен - (С 2Н4)п, где п - число соединяющихся молекул этилена. Оно может достигать десятков и сотен тысяч. В зависимости от его величины известны различные виды полиэтилена.

Путем полимеризации получаются полистирол, поливинилхлорид и другие полимеры, составляющие обширную группу пластмасс и синтетических смол. Производя хлорирование полихлорвинила при 90-100°С, получают перхлорви- ниловую смолу. Эта смола применяется как лаковое покрытие для химической аппаратуры, поскольку обладает высокой химической стойкостью. Исключитель­ной химической стойкостью обладает полимер тефлон, относящийся к группе фторопластов. Он получается путем полимеризации молекул этилена, в которых атомы водорода заменены атомами фтора.

Полимеры различных углеводородов (полиамиды, полиэфиры, поливинилы, полиолефины) используются для производства различных синтетических волокон

• капрона, нейлона, лавсана и др. Исходными продуктами для получения синтети­ческих волокон являются бензол, циклогексан, фенол и непредельные газообраз­ные углеводороды.

Синтетическое моющее средство сульфонал получают путем полимеризации пропилена в присутствии фосфорнокислого катализатора при 180 - 230°С и дав­лении 7-8 МПа. Из него изготовляют стиральные порошки.

Среди нефтехимической продукции одно из первых мест занимает этиловый спирт С2Н50Н. Его получают либо окислением этана С2Н6, либо гидратацией (реакция с водой) этилена. Раньше на производство этилового спирта расходова­лось огромное количество пищевых продуктов.

Путем окисления парафиновых углеводородов получают целый ряд важных продуктов: высшие спирты, синтетические жирные кислоты, формальдегид, ме­танол, уксусную кислоту, ацетон и др.

Высшие спирты, содержащие в каждой молекуле 8-20 атомов углерода, полу­чают окислением фракций углеводородов, выкипающих до 50 °С, азотнокислород­ной смесью в присутствии борной кислоты при 165-170° С. Синтетические жир­ные кислоты образуются при окислении воздухом твердого нефтяного парафина при 80-180 °С в присутствии катализаторов. Получаемые жирные кислоты широко применяют в производстве мыла, заменяя, таким образом, пищевые жиры.

LESSON # 5

THERMAL AND CATALYTIC CRACKING

Unfortunately, just sorting the molecules in crude oil isn’t good enough for most refineries. The principal outputs of these refineries are transportation fuels and there is comparatively little market for the other molecules in crude oil. Since less than half of the molecules of crude oil are suitable for transportation fuels, the refinery has a problem. Moreover, it can’t store the unmarketable molecules indefinitely. While the refinery bums some of the less useful molecules to provide its own power, it must sell everything else to make room for incoming crude oil. So large integrated refineries have facilities for converting the less useful molecules in crude oil into ones it can sell.

The original method for converting larger molecules into smaller molecules is ther­mal cracking. Above about 360°C, hydrocarbon molecules decompose into fragments. At that temperature, the random thermal energy in a hydrocarbon molecule is occasion­ally large enough to break that molecule into two pieces. After a short time as a free radical, each fragment rearranges into something that’s chemically stable. Most of that time the new molecules are smaller than the old molecules.

The higher the temperature, the more often such decompositions occur and the faster the petroleum cracks. While thermal cracking is a nuisance to be avoided in distil­lation, it’s valuable when done in a controlled manner in a cracking tank. The big mol­ecules that aren’t suitable for gasoline generally decompose into smaller ones that are.

Moreover, thermal cracking produces many olefin molecules that have higher oc­tane numbers than the usual contents of crude oil. These olefin molecules are made when the free radical fragments of original hydrocarbon molecules rearrange internally to form double bonds. If the last carbon atom in a chain has only three neighbors, it can complete its electronic shell by forming a double bond with the carbon atom next to it. This rearrangement causes the neighboring carbon to abandon a hydrogen atom, which immediately becomes part of a hydrogen molecule. So thermal cracking creates many smaller molecules, with double bonds at their ends, and hydrogen molecules.

But thermal cracking is difficult to control and also creates many large and useless molecules. As a rule, the higher the temperature in the cracking tank, the higher the octane of the gasoline it produces but the smaller the yield. To make premium gasoline by thermal cracking, the refinery might have to waste all but 20% of the hydrocarbons it feeds to the cracking tank. Because this waste is intolerable, thermal cracking has been replaced almost completely by fluid catalytic cracking and reforming.

In these processes, hot hydrocarbon molecules are brought into contact with silica- alumina catalysts. Like all catalysts, these materials facilitate chemical reactions by

reducing the activation energies needed to complete them. When a hydrocarbon mol­ecule attaches to the surface of the catalyst, the catalyst helps it rearrange (Fig. 1). The catalyst reduces the potential energies of the partially rearranged molecules so that less overall energy is needed to complete the rearrangement. Catalyzed rearrangements are proceeded at lower temperatures.

F ig. 1 - A catalyst provides a special surface (a) to which a long unbranched paraffin molecule can at­tach (b). The catalyst helps the molecule crack into two parts (c)-the final pair of carbon atoms in each of the new chains is joined by a double bond and a hydrogen molecule is released. Once the rearrange­ment has occurred, the new molecules leave and the catalyst is left unchanged (d).

These catalysts also help to control the rearrangements. A particular catalyst will assist certain rearrangements more than others. Catalysts are particularly helpful in cracking larger molecules into smaller ones so that yields of gasoline molecules are much higher with catalysts than without.

Because all of the catalyst’s work is done by its surface, most commercial catalysts are designed to have lots of surface area. The silica-alumina catalysts used in fluid cata­lytic cracking are actually small particles of porous materials. These particles are only about 50 microns in diameter and they swirl around with the fluid they are cracking.

The reactions take only a few seconds to complete, after which the catalyst particles must be separated from the fluid. The mixture passes through a cyclone separator, where it moves very rapidly around in a circle. The acceleration causes the denser catalyst par­ticles to migrate to the outside of the separator and the clear fluid can then be extracted from the middle of the device.

Unfortunately, the catalyst particles quickly accumulate a coating of very large molecules that don’t react and can’t be removed easily. Like most catalysts, they lose their catalytic activity when their surfaces become dirty. The only effective way to clean the surfaces of these particles is to bum the residue off them. That’s just what the oil refinery does. This burning regenerates the catalyst particles and prepares them for their next trip through the fluid.

WORDLIST:

Transportation fuel топливо для транспортных средств

decomposition распад, разложение

thermal cracking термический крекинг

double bond двойная связь

electronic shell электронная оболочка

cracking tank (зд) крекинг - установка

fluid catalyst cracking флюидизированный крекинг

silica-alumina алюмосиликатный

cyclone separator циклонный разделитель

coke нефтяной кокс

coker коксовая установка, коксовик

EXPRESSIONS:

То store unmarketable molecules - хранить невостребованные (нереализован­ные) нефтепродукты

То complete electronic shell by forming a double bond — дополнять электрон­ную оболочку путем формирования двойной связи

Thermal cracking is difficult to control and also creates many large and useless molecules - Процессом термического крекинга трудно управлять, и в ходе него образуется большое количество крупных и ненужных молекулярных соединений.

То make premium gasoline by thermal cracking, the refinery might have to waste all but 20% of the hydrocarbons it feeds to the cracking tank. - При про­изводстве бензина марки «премиум» с использованием термического крекинга, выход нефтепродукта составляет около 20% (углеводородных соединений) от об­щего количества сырья, подаваемого в крекинг - установку.

EXERCISES