Главная -> Словарь

Полимеризация алкилирование

X. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АЦЕТИЛЕНА

X. Полимеризация ацетилена........................ 254

Опыты П. Сабатье и его сотрудника Сандэрана возбуждают заслуженное внимание и представляют наиболее интересный пример неорганического синтеза нефти. Смесь непредельного углеводорода, с водородом подвергается нагреванию при температуре не свыше 180°. Происходит процесс гидрогенизации ненасыщенных углеводородов. В результате получается светло-желтая жидкость удельного веса 0,790, состоящая из предельных углеводородов и напоминающая по своим свойствам пенсильванскую нефть. При несколько измененных условиях опыта получаются и другие результаты: так, если пропускать ацетилен без водорода над никелем при температуре 200°С, получается вещество, богатое ароматическими углеводородами. При вторичном пропускании этого последнего над никелем получается смесь нафтенов, т. е. нефть типа бакинской. Здесь, очевидно, мы имеем процесс полимеризации и образования под влиянием катализаторов циклических соединений. Вертело доказал, что полимеризация ацетилена дает бензол при температуре размягчения стекла. Далее в литературе встречаются указания, что углеводороды могут получаться и при других реакциях. Например, еще в 1863 г. была известна возможность непосредственного получения ацетилена при пропускании водорода между угольными концами вольтовой дуги, но тогда на это не обратили должного внимания. Еще Вертело указал, что щелочные металлы, реагируя с С02, образуют карбиды, или ацетиды и кислород, который потом уходит из сферы реа-

А. Д. Петровым и Д. И. Анцус, а также английским исследователем Шериданом , изучавшим гидрополимеризацию ацетилена над чистым никелем при атмосферном давлении, было установлено, что полимеризация ацетилена без водорода не идет вовсе. Она начинается лишь тогда, когда на грам-молекулу ацетилена берется не менее х/5 граммолекулы водорода.

Указанные выше факты: образование н-гексана п 3-метил-пентана при исчерпывающем гидрировании гидротримеров 3-метилгептана и 2-этилгексана из гидротетрамеров свидетельствует в пользу того, что в гидрополимеризации ацетилена преобладает кроссгидрополимеризация ацетилена не только с этиленом, что отмечалось выше, но и с его высшими гомологами

К новым производстам на основе ацетилена относятся: 1) гидрирование ацетилена до этилена, 2) синтез дивинила из ацетилена и формальдегида, 3) полимеризация ацетилена в циклополиены, легко превращаемые в пробковую и себацино-вую кислоты, 4) синтез, через пропаргиловый спирт гександиола. капролактама и многих других веществ.

Полимеризация ацетилена в зависимости от условий протекает различно. При пропускании ацетилна через раствор CuCl и МН, присоединение ацетилена к альдегидам и кетонам; 2) полимеризация ацетилена в циклические углеводороды; 3) присоединение ацетилена к спиртам и т. п.; 4) реакция ацетилена с окисью углерода.

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АЦЕТИЛЕНА

Этот продукт, полученный по методу Реппе, идентичен с углеводородом, синтезированным Вильштеттером более 40 лет назад исчерпывающим метилированием yi-пельтьерина. Циклооктатетраен кипит при 142—143°. Он является эндотермическим соединением с теплотой образования около +40 ккал. Однако полимеризация ацетилена в циклооктатетраен протекает с большим выделением тепла:

с ацетиленом, разложение и полимеризация ацетилена протекают настолько* быстро, что алкилирование алкана алкином не наблюдается. Однако при наличии ядерного излучения реакцию конденсации удается инициировать при весьма мягких условиях. Эта новая реакция очень удобна для изучения, поскольку отсутствует «фон», обусловленный одновременным протеканием аналогичной термической реакции. Поэтому степень превращения, инициируемого только радиацией, и скорость инициирования в данном случае удается измерить непосредственно. И в этом случае можно непосредственно обнаружить цепной характер реакции и влияние экспериментальных условий для систем, изучение которых обычными методами невозможно.

3. Процессы, приводящие к углеводородам, выкипающим в пределах кипения бензина, за счет реакций синтеза: полимеризация низкомолекулярных олефинов, в том числе димеризация бутиленов и амиленов; сополимери-зация низкомолекулярных олефинов различной молекулярной массы ; алкилирование низкомолекулярных парафинов олефинами в изопарафины; ал-килирование ароматических углеводородов олефинами в алкилароматические.

Отдельные элементарные процессы практически удалось осуществить без катализаторов и с ними . Но чисто термические процессы требуют высоких температур либо высоких давлений и в указанных условиях сопровождаются значительными потерями исходного сырья за счет глубоко идущих реакций распада и глубокого уплотнения .

Столь быстрый рост производств индивидуальных углеводородов оказался возможным потому, что современные методы производства различных видов качественного моторного топлива и смазочных масел мало отличаются от имеющих уже известную промышленную историю методов получения синтетического каучука, спиртов и других растворителей. Кроме того, для получения и тех и других видов продукции используется однотипная аппаратура , потребляется одно и то же исходное сырье и часто применяются одни и те же или родственные методы синтеза — полимеризация, алкилирование, гидрирование, а в производстве полупродуктов нередко также окисление или галоидирование. Таким образом, основной органический синтез, включающий изготовление 1) авиабензина, 2) полупродуктов производства взрывчатых веществ, 3) каучука и пластических масс,— по существу является единым комплексом смежных производств. Начальным периодом развития этой отрасли химической промышленности следует считать годы первой мировой войны — 1914—1918 гг.

Для удовлетворения растущих требований народного хозяйства в нефтепродуктах совершенствуются и усложняются способы Переработки нефти. Внедряются новые технологические процессы: каталитический крекинг, каталитический риформинг, гидроочистка и автогидроочистка, полимеризация, алкилирование, изомеризация и другие методы химической переработки нефтепродуктов и заводских газов, в результате которых получаются высококачественные нефтяные и химические продукты.

Как известно, в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности большинство технологических процессов осуществляется в присутствии катализаторов. К ним относятся: каталитический крекинг, каталитическая ароматизация, каталитическая очистка от сернистых соединений, полимеризация, алкилирование, окисление парафинов, гидратация олефинов, деструктивная гидрогенизация, селективное гидрирование, синтезы на базе окиси углерода и водорода и многие другие процессы.

Повышение давления влияет не только на скоцдрть реакций, но и на их направление, т. е. на состав продуктов крекинга. С увеличением давления возрастает скорость вторичных превращений продуктов разложения . Таким образом, с повышением давления уменьшается выход газообразных продуктов распада и увеличивается количество продуктов уплотнения. Это подтверждается составом продуктов парофазного крекинга и термического крекинга под давлением.

работку лишь бутилены и

До недавнего времени из газов, выделяемых на нефтеперерабатывающих заводах Башкирии, вовлекали в химическую переработку лишь бутилены и изобутан, частично пропилен, в основном для получения высокооктановых топлив. Остальные компоненты углеводородных газов сжигали в топках или даже на факелах.

С 30-х годов XX века в нефтепереработку начали широко внедряться каталитические процессы: каталитический крекинг для получения бензина, полимеризация, алкилирование, изомеризация и др. Эти процессы позволяют более

Имеется целый ряд технологических процессов, в которых химическое превращение сырья в готовые продукты осуществляется не только под действием высокой температуры, но и в присутствии катализаторов. Такими процессами в производстве топлив "являются каталитический крекинг, каталитический ри-форминг, изомеризация, полимеризация, алкилирование, гидрокрекинг и гидроочистка. Ниже кратко рассмотрены некоторые из этих процессов.

Специальные каталитические процессы, как полимеризация, алкилирование, гидрогенизация и дегидрогенизация, рассмотрены в первой и третьей главах, тогда как в этой главе мы ограничимся рассмотрением каталитического крекинга газойля и сходного с ним сырья.