
ЭКЗАМЕН
.docxChemical Industry in Russia Russia takes one of the leading places in the world for such natural resources as coal, gas, oil, iron, nonferrous, and rare metals. On the basis of these resources and great achievements of chemistry, chemical industry is highly developed in Russia. The most important discoveries in modern chemistry were made by Russian scientists – N. Kurnakov, N. Zelinsky, A. Favorsky – these discoveries made possible to invent new materials, such as polymers with valuable properties, extra light and solid metals, and also many new synthetic compounds. Many industrial plants have been constructed all over the country to produce materials of new generation. New industries are closely connected with these inventions: space-rocket construction, machinery, electronics, and microbiology. Natural resources are greatly used for production of consumer goods. But these resources are limited. Artificial materials must substitute natural ones. There are many plants producing synthetic fibers, polymers, resins. Powerful production complexes were built in the Urals, Siberia, the Russian Far East. The production of these plants is being greatly used in many branches of industry. It is important to understand the role of chemical researches in technological process. |
Химическая промышленность в России Россия занимает одно из ведущих мест в мире по таким природным ресурсам, как уголь, газ, нефть, железо, цветные и редкие металлы. На основе этих ресурсов и великих достижений химии в России высоко развита химическая промышленность. Важнейшие открытия в современной химии были сделаны российскими учеными – Н. Курнаковым, Н. Зелинским, А. Фаворским – эти открытия позволили изобрести новые материалы, такие как полимеры с ценными свойствами, сверхлегкие и твердые металлы, а также множество новых синтетических соединений. По всей стране построено множество промышленных предприятий для производства материалов нового поколения. С этими изобретениями тесно связаны новые отрасли промышленности: ракетно-космическое строительство, машиностроение, электроника и микробиология. Природные ресурсы в значительной степени используются для производства потребительских товаров. Но эти ресурсы ограничены. Искусственные материалы должны заменить натуральные. Существует множество заводов, производящих синтетические волокна, полимеры, смолы. Мощные производственные комплексы были построены на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке России. Продукция этих заводов широко используется во многих отраслях промышленности. Важно понимать роль химических исследований в технологическом процессе. |
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Some More Facts about Chemistry Chemistry is a very large subject. Chemistry is a complex subject. It is the investigation and discussion of the properties of substances. Through chemistry we can obtain the knowledge of matter, its changes and transformations. Chemistry is concerned with the nature of fire and the structure of water. It deals with colours, catalysis and crystal structure, with physical properties and chemical reactivity. Chemistry began in ancient times with the manufacture of bronze, iron, ceramics, and glass. There are different subdivisions in the broad field of chemistry. There is descriptive and theoretical chemistry, organic and inorganic chemistry. Besides, chemistry may be divided into analytical chemistry and synthetic chemistry. Analytical chemistry studies the method of separation. Synthetic chemistry is concerned with the methods by which complex bodies can be built from simpler substances. Students of all technical major must study chemistry as it plays an important part in the development of other sciences, such as physics, geology, biochemistry. Chemistry is closely connected with medicine and agriculture. Technological progress is impossible without chemistry. Many new polymers with valuable properties were created by chemists. These new materials have been used by people for already many years. Through further development chemists together with ecologists will have created new kinds of fuel to substitute natural sources of energy.
|
Еще несколько фактов о химии Химия - очень большой предмет. Химия - сложный предмет. Это исследование и обсуждение свойств веществ. С помощью химии мы можем получить знания о материи, ее изменениях и трансформациях. Химия связана с природой огня и структурой воды. Она имеет дело с цветами, катализом и кристаллической структурой, физическими свойствами и химической реакционной способностью. Химия зародилась в древние времена с производства бронзы, железа, керамики и стекла. В широкой области химии существуют различные подразделения. Существует описательная и теоретическая химия, органическая и неорганическая химия. Кроме того, химию можно разделить на аналитическую химию и синтетическую химию. Аналитическая химия изучает метод разделения. Синтетическая химия занимается методами, с помощью которых сложные тела могут быть построены из более простых веществ. Студенты всех технических специальностей должны изучать химию, поскольку она играет важную роль в развитии других наук, таких как физика, геология, биохимия. Химия тесно связана с медициной и сельским хозяйством. Технический прогресс невозможен без химии. Химиками было создано много новых полимеров с ценными свойствами. Эти новые материалы используются людьми уже много лет. Благодаря дальнейшим разработкам химики совместно с экологами создадут новые виды топлива, которые заменят природные источники энергии. |
||||||||||||||||
What Chemistry is (Part I) The science of chemistry deals with substances. Chemistry studies properties of substances, reactions that change them into other substances. This knowledge is very important: it makes the world better, people happier and raise people’s standard of living. There are two main aspects in chemistry: descriptive chemistry – the discovery of chemical facts, and theoretical chemistry – the formulation of theories. The broad field of chemistry is also divided into sub-branches: organic and inorganic chemistry. Organic chemistry is the chemistry of the compounds of carbon that occur in plants and animals. Inorganic chemistry is the chemistry of the compounds of elements other than carbon. Each of these branches of chemistry is in part descriptive and in part theoretical. It is easy to understand the role of chemistry in the progressive changes of human’s life. Сhemists discovered many laws, investigated great many important phenomena of life. Russian scientists have made many great discoveries. On the basis of these discoveries a large number of new compounds had been obtained by the beginning of the XXI century. The researchers produced many artificial materials with valuable properties. Many new materials are being investigated and will be investigated in the nearest future. |
Что такое химия (часть I) Наука химия имеет дело с веществами. Химия изучает свойства веществ, реакции, которые превращают их в другие вещества. Эти знания очень важны: они делают мир лучше, людей счастливее и повышают уровень жизни людей. В химии есть два основных аспекта: описательная химия – открытие химических фактов, и теоретическая химия – формулирование теорий. Широкая область химии также делится на подотрасли: органическую и неорганическую химию. Органическая химия - это химия соединений углерода, которые встречаются в растениях и животных. Неорганическая химия - это химия соединений элементов, отличных от углерода. Каждая из этих областей химии частично описательна, а частично теоретична. Легко понять роль химии в прогрессивных изменениях в жизни человека. Химики открыли множество законов, исследовали великое множество важных явлений жизни. Российские ученые сделали много великих открытий. На основе этих открытий к началу XXI века было получено большое количество новых соединений. Исследователи создали множество искусственных материалов с ценными свойствами. Многие новые материалы исследуются и будут исследованы в ближайшем будущем. |
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
What Chemistry is (Part II) One may see at once that many things we use every day are chemically produced: perfume, cosmetics, dishes, and even food products. People have already used all these products for various needs. Many outstanding discoveries had been made by Russian chemists. Great contributions to this science were made by Russian scientists A. Butlerov, D. Mendeleyev, N. Semenov among them. Technological progress in the XXI century is closely connected with the science of chemistry. Russian researchers play an important part in the world science of chemistry and development of all branches of industry. Many new polymers with valuable properties have been created by chemists. Many interesting experiments are constantly carried out by Russian and world scientists and as the results of these experiments many new materials will be created. These new materials will be used in construction industry, machine-building, space exploration, textile and others. Chemists students must know about the contribution of Russian chemists into the world science of chemistry. Their research rapidly developed the science in the XIX century and made the foundation of modern chemical sciences. |
Что такое химия (Часть II) Сразу видно, что многие вещи, которыми мы пользуемся каждый день, произведены химическим путем: духи, косметика, посуда и даже продукты питания. Люди уже использовали все эти продукты для различных нужд. Много выдающихся открытий было сделано русскими химиками. Большой вклад в эту науку внесли российские ученые, в том числе А. Бутлеров, Д. Менделеев, Н. Семенов. Технический прогресс в XXI веке тесно связан с наукой о химии. Российские исследователи играют важную роль в мировой химической науке и развитии всех отраслей промышленности. Химиками было создано много новых полимеров с ценными свойствами. Российскими и мировыми учеными постоянно проводится множество интересных экспериментов, и по результатам этих экспериментов будет создано много новых материалов. Эти новые материалы будут использоваться в строительной промышленности, машиностроении, освоении космоса, текстильной промышленности и других отраслях. Студенты-химики должны знать о вкладе российских химиков в мировую химическую науку. Их исследования быстро развили науку в XIX веке и заложили фундамент современных химических наук. |
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
The Crude Oil Distillation The crude oil distillation unit (CDU) is the first processing unit in virtually all petroleum refiners. The CDU distils the incoming crude oil into various fractions of different boiling ranges, each of which are then processed further in the other refinery processing units. The CDU is often referred to as the atmosphere distillation unit because it operates slightly above atmospheric pressure. The incoming crude oil is preheated by exchanging heat with some of the hot, distilled fractions and other streams. It is then desalted to remove inorganic salts (primary sodium chloride). Following the desalter, the crude oil is further heated by exchanging heat with some of the hot, distilled fractions and other streams. It is then heated in a fuel-fired furnace (fired heater) to a temperature of about 398° C and routed into the bottom of a distilled unit. The fractions removed from the distillation column at various points between the column top and bottom are called sidecuts. Each of the sidecuts (боковые вырезы, боковые разрезы, боковые стволы) (i.e. the kerosene, light gas and heavy gas oil) is cooled by exchanging heat with the incoming crude oil. All of the fractions are sent to intermediate storage tanks before being processed further. |
Перегонка Сырой Нефти Установка для перегонки сырой нефти (CDU) является первой технологической установкой практически на всех нефтеперерабатывающих заводах. CDU перегоняет поступающую сырую нефть на различные фракции с различными диапазонами кипения, каждая из которых затем подвергается дальнейшей переработке на других установках переработки нефтеперерабатывающего завода. CDU часто называют атмосферной дистилляционной установкой, потому что она работает при давлении немного выше атмосферного. Поступающая сырая нефть предварительно нагревается путем обмена теплом с некоторыми горячими, дистиллированными фракциями и другими потоками. Затем его обессоливают для удаления неорганических солей (первичного хлорида натрия). После обессоливания сырая нефть дополнительно нагревается путем обмена теплом с некоторыми горячими дистиллированными фракциями и другими потоками. Затем его нагревают в печи, работающей на топливе (нагреватель на огне), до температуры около 398 °C и направляют в нижнюю часть дистиллированной установки. Фракции, удаляемые из дистилляционной колонны в различных точках между верхом и низом колонны, называются боковыми вырезами. Каждый из боковых отсеков (боковые вырезы, боковые разрезы, боковые стволы) (т.е. керосин, легкий газ и тяжелый газойль) охлаждается путем обмена теплом с поступающей сырой нефтью. Все фракции направляются в промежуточные резервуары для хранения перед дальнейшей переработкой. |
||||||||||||||||
|
ORGANIC CHEMISTRY In the 17th century chemistry was divided into three branches: animal, vegetable, and mineral. It was believed that organic compounds were formed as the result of the so-called “vital force” in living things, and that they could not be produced by the chemists. In 1828, however, Wöhler discovered that ammonium cyanate, a so-called inorganic compound, could be transformed into urea, a typical organic substance. As the study of organic compounds advanced, it was found that many of them could be prepared in the laboratory from the elements of which they are composed. The sharp distinction between inorganic and organic compounds based on the vital force disappeared. The term organic chemistry has survived, however. Organic chemistry may be defined as the chemistry of the carbon compounds and their reactions because the element carbon is present in all these so-called organic compounds. Carbon compounds are of two types: inorganic and organic. The compounds that have a mineral origin fall under the category of inorganic compounds. The compounds having plant or animal origin are classified as organic compounds. Lavoisier showed that nearly all compounds of plant origin are composed of carbon, hydrogen, and oxygen. While those of animal origin also had other substances like nitrogen, sulphur or phosphorus. Organic chemistry studies the properties of organic carbon compounds. Carbon (C) is a very special element. It appears in the second row of the periodic table and has four bonding electrons in its valence shell. Similar to other non-metals, carbon needs eight electrons to satisfy its valence shell. Carbon, therefore, forms four bonds with other atoms (each bond consisting of one of carbon’s electrons and one of the bonding atom’s electrons). Every valence electron participates in bonding, thus carbon atom’s bonds will be distributed evenly over the atom’s surface. These bonds form a tetrahedron (a pyramid with a spike at the top). Carbon has the ability to bond with itself to form long chains and ring structures; hence it can form molecules that contain from one to an infinite number of C atoms. |
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 17 веке химия была разделена на три отрасли: животную, растительную и минеральную. Считалось, что органические соединения образуются в результате так называемой “жизненной силы” живых существ и что они не могут быть получены химиками. Однако в 1828 году Велер обнаружил, что цианат аммония, так называемое неорганическое соединение, может быть преобразован в мочевину, типичное органическое вещество. По мере развития изучения органических соединений было обнаружено, что многие из них могут быть получены в лаборатории из элементов, из которых они состоят. Исчезло резкое различие между неорганическими и органическими соединениями, основанное на жизненной силе. Однако термин "органическая химия" сохранился. Органическую химию можно определить как химию углеродных соединений и их реакций, поскольку элемент углерод присутствует во всех этих так называемых органических соединениях. Соединения углерода бывают двух типов: неорганические и органические. Соединения, имеющие минеральное происхождение, подпадают под категорию неорганических соединений. Соединения, имеющие растительное или животное происхождение, классифицируются как органические соединения. Лавуазье показал, что почти все соединения растительного происхождения состоят из углерода, водорода и кислорода. В то время как продукты животного происхождения содержали и другие вещества, такие как азот, сера или фосфор. Органическая химия изучает свойства органических соединений углерода. Углерод (С) - совершенно особый элемент. Он находится во второй строке периодической таблицы и имеет четыре связующих электрона в своей валентной оболочке. Подобно другим неметаллам, углероду требуется восемь электронов, чтобы удовлетворить свою валентную оболочку. Таким образом, углерод образует четыре связи с другими атомами (каждая связь состоит из одного из электронов углерода и одного из электронов связывающего атома). Каждый валентный электрон участвует в образовании связей, таким образом, связи атома углерода будут равномерно распределены по поверхности атома. Эти связи образуют тетраэдр (пирамиду с шипом наверху). Углерод обладает способностью связываться сам с собой, образуя длинные цепи и кольцевые структуры; следовательно, он может образовывать молекулы, содержащие от одного до бесконечного числа атомов С. |
|
|
Modern FCC* catalysts are fine powders with a bulk density of 0.80 to 0.96 g/cm3 and having a particle size distribution ranging from 10 to 150µm and an average particle size of 60 to 100 µm. The design and operation of an FCC unit is largely dependent upon the chemical and physical properties of the catalyst. The desirable properties of an FCC catalyst are:
A modern FFC catalyst has four major components: crystalline zeolite, matrix, binder and filler. Zeolite is the primary active component and can range from about 15 to 50 weight percent of the catalyst. The zeolite used in FCC catalysts is comprised of silica and alumina tetrahedra, with each tetrahedron having either an aluminium or a silicon atom at the center and four oxygen atoms at the corners. It is a molecular sieve with a distinctive lattice structure that allows only a certain size range of hydrocarbon molecules to enter the lattice. The catalytic sites in the zeolite are strong acids that provide most of the catalyst activity. The acidic sites are provided by the alumina tetrahedra. *FCC – fluid catalytic cracker.
|
Современные катализаторы FCC* представляют собой мелкодисперсные порошки с насыпной плотностью от 0,80 до 0,96 г/см3 и распределением частиц по размерам от 10 до 150 мкм и средним размером частиц от 60 до 100 мкм. Конструкция и эксплуатация установки FCC в значительной степени зависят от химических и физических свойств катализатора. Желательными свойствами катализатора FCC являются:
Современный FFC-катализатор состоит из четырех основных компонентов: кристаллического цеолита, матрицы, связующего и наполнителя. Цеолит является основным активным компонентом и может составлять примерно от 15 до 50 мас.% катализатора. Цеолит, используемый в катализаторах FCC, состоит из тетраэдров кремнезема и оксида алюминия, причем каждый тетраэдр имеет либо атом алюминия, либо атом кремния в центре и четыре атома кислорода по углам. Это молекулярное сито с характерной структурой решетки, которая пропускает через решетку молекулы углеводородов только определенного размера. Каталитическими центрами в цеолите являются сильные кислоты, которые обеспечивают большую часть активности катализатора. Кислотные центры образуются за счет тетраэдров оксида алюминия. *FCC – жидкостный каталитический крекер. |