Главная -> Словарь

Высокоразвитой поверхностью

Заслуживает внимания содержание гексагидроаромати-ческих углеводородов во фракции 60—95° сацхенисской нефти. Из циклогексановых углеводородов в этой фракции должен присутствовать в основном циклогексан, который является также мономером для высокополимерных материалов.

Хлорирование ведется при температуре 470° С. Получающийся гексахлорциклопентадиен может применяться в качестве сельскохозяйственного ядохимиката для борьбы с филоксерой; он является мономером для синтеза негорючих и весьма термостойких пластических высокополимерных материалов, путем сополимеризации с малеиновым ангидридом, акрилонитрилом и другими диенофилами.

В период наиболее бурного развития промышленности высокополимерных материалов мировое производство пластических масс увеличилось в 12 раз. Мировое потребление пластических масс на душу населения составило в 1970 г. 8 кг в год. В отдельных же промышленно развитых странах, как видно из табл. 3, этот рост за тот же период в десятки раз выше.

Ведутся исследования путей физической и химической модификации асфальтенов с целью практического использования в различных областях техники, например, активные наполнители в композициях на основе высокополимерных материалов, адсорбенты, матрицы для ионообменных материалов, исходный материал для получения разных видов технического углерода и т. п.

Уже в ближайшее десятилетие мировое производство синтетических высокополимерных материалов составит несколько десятков миллионов тонн в год. Только нефтеперерабатывающая промышленность сможет в полной мере обеспечить эту новую отрасль химической промышленности достаточным количеством дешевого сырья, полупродуктами, промежуточными продуктами и различными вспомогательными материалами. При этом все время будет увеличиваться количество используемых для указанных целей высокомолекулярных компонентов нефти .

Для успешного развития этой новой и весьма обширной области науки и техники потребовалось создать целый арсенал методов научного исследования и новые технологические процессы, с учетом состава, строения и свойств высокополимерных материалов. В разработке этих методов исследования исключительная роль принадлежит физике, физической химии и коллоидной химии. Высокомолекулярные соединения, содержащиеся в природных нефтях, весьма существенно отличаются по строению и свойствам от таких классических представителей высокомолекулярных природных и синтетических соединений, как белок, целлюлоза, каучук, эбонит и др., но все же они имеют и много общего с последними. Поэтому многие методы исследования, разработанные в химии высокомолекулярных соединений за последние 25—30 лет, вполне применимы для исследования высокомолекулярных соединений, содержащихся в нефти. Высокомолекулярные соединения, составляющие наиболее тяжелую часть нефти, по размерам молекул относятся к начальной, самой низшей ступени обширной области высокомолекулярных природных и синтетических органических веществ.

В связи с быстрым ростом масштабов производства пластических масс, синтетических волокон и других высокополимерных материалов на основе использования нефтяного сырья в ближайшие годы надо ожидать значительного увеличения удельного веса этих синтетических материалов в отраслях народного хозяйства, непосредственно обслуживающих жилищно-бытовые потребности населения . В отличие от потребления синтетических материалов в областях, где к ним предъявляются очень жесткие требования по прочности, термической и химической стойкости, при использовании этих материалов для повседневных нужд населения одним из решающих требований является их дешевизна. Естественно поэтому, что вопрос о внедрении при производстве товаров широкого народного потребления в качестве наполнителей, мягчителей и других вспомогательных материалов таких дешевых нефтепродуктов, как парафин, церезин, битумы, масляные фракции, приобретает большую актуальность. О такой тенденции в потреблении нефтепродуктов указывал на VI Международном нефтяном конгрессе Андрэ Жиро .

мономеры для производства синтетических каучуков и других высокополимерных материалов.

Если для удовлетворения сырьевых потребностей быстро развивающейся промышленности нефтехимического синтеза потребуется израсходовать 2/'6 от добываемой в стране нефти, то это значит, что в ближайшие годы 7 — 8 млн. т нефти будет использоваться как комплексное химическое сырье. Но дело не только в количественной стороне дела. Для успешного использования нефти, как химического сырья, потребуется тщательная сортировка ти'фтей и глубокое разделение нефтепродуктов па возможно более однородные фракции, а нередко придется выделять и индивидуальные соединения. Так, например, непредельные углеводороды , используемые в качестве мономоров для полимеризации с целью получения синтетических каучуков и других высокополимерных материалов, должны обладать высокой степенью чистоты, так как уже небольшие примеси могут отрицательно сказаться на процессе полимеризации, а следовательно, н на качестве получаемых полимеров.

Проблема повышения устойчивости битумов при их применении сводится к подавлению окислительных процессов, происходящих при воздействии кислорода воздуха. Для высокополимерных материалов разработаны составы ингибиторов, замедляющих процессы окисления. Большинство описанных в литературе ингибиторов принадлежат к классам первичных и вторичных ароматических аминов, ароматических диаминов. Н. Н. Семенов указывает па два возможных пути действия ингибиторов окисления углеводородов:

Триоксан относится к числу простейших олигомеров формальдегида . Хотя он, будучи циклическим три-мером, не обладает свойствами высокополимерных материалов, его получение тесно связано с производством полиформальдегида и обычно существует в рамках последнего. Выше было показано, 194

Используемые для промотирования металлы можно разделить HI две группы. К первой из них принадлежат металлы VIII ряда: рений и иридий, известные как катализаторы гидро—дегидрогенизации и гидрогенолиза. К другой группе модификаторов относятся металлы, практически неактивные в реакциях риформинга, такие, к.1к германий, олово и свинец , галий, индий и редкоземельные элементы и кадмий . К биметаллическим катализаторам относятся платино — рениевые и платино — иридиевые, содержащие 0,3 — 0,4 % масс, платины и примерно столько же Re и 1г. Рений или иридий образуют с платиной биметаллический сплав, точнее кластер, типа Pt-Re-Re-Pt-, который препятствует рекристаллизации — укрупнению кристаллов платины при длительной эксплуатации процесса. Биметаллические кластер — ные кристаллизаторы характеризуются, кроме высокой термостойкости, еще одним важным достоинством — - повышенной активностью по отношению к диссоциации молекулярного водорода и миграции атомарного водорода . В результате отложение кокса происходит на более удаленных от биметаллических центров катализатора, что способствует сохранению активности при высокой его закоксованности . Из биметаллических катализаторов плати — но— иридиевый превосходит по стабильности и активности в реак — пиях дегидроциклизации парафинов не только монометаллический, ной платино —рениевый катализатор. Применение биметаллических катализаторов позволило снизить давление риформинга и увеличить выход бензина с октановым числом по исследовательскому методу до 95 пунктов примерно на 6 %.

Обстоятельный критический анализ теории распространения турбулентных пламен был выполнен А. С. Соколиком '. Им, в частности, указывалось на основное противоречие ламинарной модели, согласно которой различие ин и ит объяснялось высокоразвитой поверхностью горения в турбулентных пламенах. В этом случае скорость ламинарного пламени оказывается недостаточной для мгновенного охвата пламенем каждого объема смеси, образующегося при дроблении. Отмечалось, что свойственная ламинарным пламенам последовательность излучения: и интервалы между границами излучения * и * в турбулентных пламенах существенно различны. Наблюдаемая в турбулентных пламенах последовательность излучения соответствует излучению при самовоспламенении . Этот факт рассматривается как доказательство сгорания объемов свежей смеси, забрасываемой при турбулентном горении в факел пламени, вследствие его самовоспламенения. С учетом этого А. С. Соколиком предложена модель турбулентного распространения пламени, согласно которой объемы свежей смеси, непрерывно поступающие в факел, последовательно самовоспламеняются.

Щелочные катализаторы позволяют проводить изомеризацию при довольно низких температурах и с высоким выходом 2-метилпентена-2 . Щелочной катализатор состоит, например, из 5—30% щелочного металла или его гидрида, отложенного на носителе с высокоразвитой поверхностью , например на коксовом угле. Катализатор готовят по методике, описанной на стр. 181.

Хор шей регенерационной способностью обладают катали-!;.г;ор1, : высокоразвитой поверхностью и достаточным количе--.'тБо.м крупных пор. Наличие крупных пор облегчает подвод '.'ислор ца к внутренним закоксованным частям поверхности кагп/- и поэтому вызывает соответствующие затруднения. Кроме того, необходимо после деметаллизации сохранить на прежнем уровне физико-химические свойства катализатора , что может наложить ограничения на режим процесса. В связи с этим потребовалась разработка режима процесса по стадиям и изучение влияния различных примесей на его результаты.

Имеются основания полагать, что изомеризация и димеризация олефина происходят в кислотной фазе, а алкилирование — в углеводородной. При низкой степени эмульгирования углеводорода, т. е. если размер его капелек велик, наблюдается торможение процесса, обусловленное плохим массопереносом, и замедляются реакции изомеризации и димеризации. Полученный при этом ал-килат содержит значительное количество «остатка» , образование которого, по-видимому, связано с реакциями вторичного алкилирования. Например, молекулы изобутилена алкилиругот изооктилкарбониевые ионы, а возникающие в результате додецил-карбониевые ионы могут затем вступать в реакцию переноса водорода или подвергаться расщеплению. При условиях, обеспечивающих высокую диспергируемость реагирующих углеводородов , в продуктах алкилирования повышается содержание желаемых триметилпента-

Для уменьшения содержания серы в бензоле, поступающем на гидрирование, его подвергают специальной очистке . Найдено, что сероемкость зависит от степени дисперсности никеля. Никелевые катализа^ торы с высокоразвитой поверхностью могут поглощать

Каталитический крекинг — типичный пример гетерогенного катализа; реакции протекают на границе двух фаз: твердой и газовой или жидкой . Поэтому решающее значение имеют структура и поверхность катализатора. Алюмосиликатные катализаторы вследствие своей пористости обладают высокоразвитой поверхностью — в среднем 150—400 м2/г, однако установлено, что активная поверхность их может быть при этом значительно меньше. Величина активной поверхности связана с размерами пор катализатора: если диаметр некоторой части пор меньше среднего диаметра молекул сырья, то естественно, что поверхность этих пор не будет использована. Однако в мелкие поры будут поступать продукты разложения, которые подвергнутся дальнейшим превращениям и вызовут излишнее коксо- и газообразование. Поэтому при крекинге тяжелых видов сырья рекомендуются широко пористые катализаторы. Для некоторых катализаторов в табл. 24 указан средний диаметр пор.

Получаемый по этим спосооам углерод обладает рядом уникальных свойств: наличие макро-и микроструктуры, присутствие мелко диспергированного металла, высокоразвитой поверхностью, различной степенью графитируемости. Недостатками этих процессов являются высокая энергоемкость, использование в технологии относительно дорогих реагентов, токсичность используемых и образующихся газообразных продуктов.