Главная -> Словарь

Превращение углеводородов

При этой редко применяемой в настоящее время реакции углеводороды получают действием металлического натрия, лучше всего на йодистые алкилы. Получаемые углеводороды содержат вдвое большее число углеродных атомов по сравнению с исходным продуктом. Так как это превращение протекает через промежуточное образование алкил-натрия и свободных радикалов, наряду с основным углеводородом образуются и более высокомолекулярные углеводороды.

Следовательно, превращение протекает в две ступени — через хлорид сложного эфира сернистой кислоты, который при нагреве отщепляет сернистый ангидрид, превращаясь в хлористый алкил .

Реакцию ведут, растворяя, например, сульфохлорид в метаноле, и кипятят раствор с обратным холодильником до тех пор, пока определение гидролизующегося хлора не покажет, что весь сульфохлорид превратился в сульфокислоту. В зависимости от длины молекулы это превращение протекает с различной скоростью. Так, например, смесь алифатических сульфохлоридов с длиной цепи €12 — iCi8 в виде 20%-ного раствора в метаноле требует для своего полного превращения кипячения в течение 20 час.

Если скорость, с которой наиболее стабильный изомерный гексан превращается в свой первый продукт изомеризации— 2,3-диметилбутан, принять за единицу, то для скоростей остальных ступеней реакции получают величины, приведенные ниже. Числа показывают, во сколько раз то или иное превращение протекает быстрее изомеризации 2,2-диметилбутана в 2,3-диметилбутана .

Изменение энергии при таких превращениях невелико, и изомеризация может быть проведена со многими катализаторами при низких или умеренных температурах. Так, 2-этнлгексен-1 быстро изомеризуется в производное гексена-2 при 25° на силикаголе приблизительно на 90%. Однако при —20° превращение протекает очень медленно, и силикагель при этой температуре может применяться для адсорбции олефинов, очень мало изомсризуя их. Хотя гексен-1 при 25° на силикагеле не изомеризуется, 1,1,3-триметилпентен-1 изомеризуется в равновесную смесь . 2,4,4-триметилпентон-! легко и необратимо изомеризуется при 25° на 20% в производное пентепа-2, что, по-видимому, соответствует равновесному составу смеси при этой температуре.

Опыты показывают, что в радиационно-химических процессах, под действием радиоактивных лучей большой энергии, наряду со значительным выходом конечной продукции, в большинстве случаев превращение протекает без образования побочных продуктов или же с весьма низким выходом таковых . Кроме того, процессы, обычно протекающие при высоких температурах, давлении и с участием катализатора, под действием радиоактивных лучей осуществляются при невысоком давлении, без катализатора и при обычной температуре, что весьма важно для нефтепереработки.

Пергидроаценафтен, а вернее равновесная смесь трех устойчивых стереоизомеров , изомеризуется вначале в углеводород А. Превращение протекает путем обычного 1,2-смещения. Углеводород А путем также 1,2-смещения образует структуруБ, семичленное кольцо которой немедленно подвергается сужению с выбросом метильного заместителя. Далее процесс повторяется, и соединение В через промежуточно образующийся метилгомоадаман-тан Г превращается в смесь 1- и 2-этиладамантанов.

системы, но не зависит от пути, по которому превращение протекает) для рассматриваемого случая можно написать

Изомеризация происходит как путем перемещения гидрид-иона, так и при перемещении метиланиона. В первом случае образующиеся вторичные ионы сохраняют прямую углеводородную цепь. Тепло, выделяющееся при изомеризации, затрачивается на расщепление. Превращение протекает по схеме:

Если этой реакции подвергнуть этилен в присутствии четыреххлористого углерода и небольших количеств перекиси, то при значительном выделении тепла образуется смесь 1,1 ,1.7-тетрахлоргептана и 1,1 ,1,9-тетрахлорнонана 135))). Превращение протекает очень бурно, поэтому применяют разбавитель, например воду. Отношение между отдельными тетрахлорадканами зависит от отношения между этиленом и четыреххлористым углеродом. При применении четырехбромистого углерода образуется преимущественно ожидаемый 1 ,1,1,3-тетрабромпропан, а полимеризации практически исключена.

При переохлаждении аустенита до температуры Мн аустенит превращается в мартенсит. Это превращение протекает в интервале температур Мн—Мх. Значение температур Мн и Мк определяется в основном составом аустенита. Чем больше в нем углерода, тем ниже температура Мн и Мк .

Интересной реакцией парафиновых углеводородов, не нашедшей пока еще широкого применения в практике, является превращение углеводородов при одновременном, совместном воздействии на них треххлористого фосфора и кислорода.,Она открыта Графом в 1943 г.

При полном превращении в пересчете на не содержащий «нейтрального масла» продукт сульфохлорирования содержит примерно 60% моно'сульфохлоридов и 40% дисульфохлоридов. При 50%-ном превращении продукт реакции содержит 85% моноеульфохлоридов и только ~ 15% дисульфохлоридов. Совершенно ясно, что если превращение углеводородов вести только на одну треть, процент дисульфохлоридов станет еще меньше. Стремясь к значительному подавлению образования ди- и полиеульфо'Хлоридов, нужно учитывать еще одно обстоятельство. В результате многочисленных опытов было установлено, что скорость реакции сульфохлорирования влияет на образование более высокосульфохлорированных продуктов, а именно: с увеличением скорости сульфохлорирования растет и содержание ди- и полисульфохлоридов. При работе с высокими концентрациями хлора и двуокиси серы в особенности при сильном облучении светом вследствие ,сразу же начавшейся реакции неизбежно наступает «пересульфохлорирование». При крайних соотношениях может наступить осаждение полисульфохлоридов из реакционной жидкости, так как они не растворимы в парафиновых углеводородах, а относительно малое количество моноеульфохлоридов недостаточно для растворения .

Катализаторы значительно ускоряют превращение углеводородов и способствуют образованию желательных продуктов крекинга. Одна и та же порция катализатора используется многократно в течение длительного времени для переработки больших количеств сырья. Реакции, протекающие в присутствии катализатора или, как часто говорят, над катализатором, называют каталитическими.

15. Топчиева К. В., Баталова Т. Т., Панченков Г. М. Превращение углеводородов на алюмосиликатных катализаторах различного состава, т. 78, № 3, стр. 501, АН СССР, 1951.

В работе обсуждаются условия, в которых проявляется положительное и ингибирующее влияние водорода на реакции дегидроциклизации , гидрогеноли-за, скелетной изомеризации и D—Н-обмена в присутствии Pt- и Ni-катализаторов. Показано, что скорость и направление превращений углеводородов, катализируемых металлами, зависят от содержания водорода в системе. Небольшие количества адсорбированного на поверхности катализатора водорода положительно влияют на превращение углеводородов . Так, водород, по мнению авторов , замедляет процесс диссоциативной хемосорбции углеводородов на поверхности металла:

Бо втором томе монографии детально рассмотрены в теоретическом и прикладных аспектах три группы процессов: 1) термическое превращение углеводорода; 2) каталитическое превращение углеводородов; 3), окисление углеводородов. Рассмотрение каждой группы начинается с Изложения общих теоретических представлений , за которыми следует подробный анализ химической стороны процессов и, наконец, их промышленного применения.

Кинетика. Изучение кинетики окисления касается двух основных факторов: общей скорости реакции и промежуточных продуктов, череа которые происходит превращение углеводородов в конечные продукты окисления. Такое превращение не является процессом, протекающим, в одну стадию и зависящим от одной определяющей его скорость реакции, а представляет собой ряд последовательных стадий, зависящих от многих влияющих на скорость факторов. В связи с тем, что реакция окисления состоит из ряда индивидуальных стадий, усилия исследователей были направлены на выделение каждой стадии и объяснение конечных результатов в соответствии с данными, полученными по каждой отдельной реакции.

Продукты вторичных процессов, имеющих целью превращение углеводородов , содержат такие углеводороды, которые не обнаружены в природной нефти или обнаружены в незначительном количестве. Установлено , что около шестидесяти процентов бензинов, получаемых в настоящее время, содержат углеводороды, характерные для вторичных продуктов.

ПРЕВРАЩЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ

Химическое активирование необходимо не только с точки зрения повышения каталитической активности глины, но и для удаления из ее состава щелочей, обусловливающих низкую термическую устойчивость глины. Последнее диктуется жесткостью температурного режима регенерации и безусловной необходимостью многократного периодического восстановления свойств глины и процессе ее функционирования как Адсорбента и тем более как катализатора термических реакций превращение углеводородов исходного сырья. Поэтому при выборе алюмосиликатного катализатора очистки продуктов термического крекинга и риформипга при повышенных температурах решающим фактором в оценке каталитических свойств должно быть испытание данного природного материала после обязательного предварительного его активирования. Каталитические свойства выбранного материала должны оцениваться в наиболее объективном с этой точки зрения процессе.

В реакторе установки каталитического крекинга с порошкообразным катализатором превращение углеводородов, пронизывающих слой катализатора, протекает одновременно по всему объему ро.гииюнной зоны. Для использования порошка катализатора в качестве посмтелл тепла из регенератора в зону реакции и выравнивания температуры но всему объему реакционной зоны мы должны принять газодинамическим эежим, обеспечивающий «мгновенное смешение» горячего катализатора, поступающего из регенератора со смесью паров и катализатора, находящегося в реакторе, а также определить пределы газодинамических параметров, позволяющие поддерживать дашшй режим.