Главная -> Словарь

Углеводороды распадаются

При термическом крекинг-процессе углеводороды большого молекулярного веса нагреваются до температуры 450—500° С при давлении 45—50 кГ/см?. В этих условиях углеводороды расщепляются с образованием более легких фракций .

По мере увеличения температуры кипения углеводородов термостойкость их снижается. В каждом ряду легкие низкокипящие углеводороды расщепляются труднее, чем высококипящие. Так,, например, из парафиновых углеводородов метан является наиболее термостойким. Помимо расщепления углеводороды подвергаются и другим изменениям или, как принято говорить, превращениям. Молекулы некоторых углеводородов не расщепляются, а только теряют часть своих водородных атомов. Процесс отщепления водородных атомов от молекул углеводородов называется дегидрогенизацией, а обратный процесс присоединения водорода гидрогенизацией. Часть водорода, получаемого в результате первого процесса, присоединяется к ненасыщенным углеводородам.

Олефиновые углеводороды. Олефиновые углеводороды расщепляются в присутствии катализаторов много легче и при более низких температурах, чем соответствующие парафины. Каталитический крекинг идет приблизительно в тысячу — десять тысяч раз быстрее, чем термический. Главными реакциями являются реакции расщепления углерод-углеродных связей, которые, как и в случае парафинов, приводят к возникновению осколков, содержащих 3, 4 и больше атомов углерода; изомеризация, включающая в себя перемещение двойных связей и перенос радикалов; полимеризация, а также насыщение, ароматизация и образование углерода в результате внутри- и межмолекулярного переноса водорода. Как и в случае парафиновых углеводородов, каталитический крекинг олефинов дает жидкие продукты с более узкими пределами молекулярных весов, чем термический крекинг; в большей степени идет изомеризация исходных и образующихся олефинов и насыщение посредством переноса водорода; отношение жидкость : газ выше; содержание углеводородов С3 и С4 в газе является более высоким.

Отдельные углеводороды и углистые твердые тела затем окисляются порознь. Может случиться, что окисление макромолекулы начнется до ее крекинга. Но это не изменит окончательных результатов. Известно, что окисленные углеводороды расщепляются легче и что присутствие небольших количеств кислорода увеличивает скорость крекинга таких углеводородов, как пропан . Другими словами, предварительное окисление, которое может произойти в пламени горящего углеводорода высокого молекулярного веса, увеличит скорость крекинга.

Последние затем деалкилируются. Алкилароматические углеводороды претерпевают реакции изомеризации, гидродеалкилирования и гидрирования с последующим распадом кольца. Полициклические ароматические углеводороды подвергаются гидрированию, в результате чего получаются нафтеноароматические углеводороды. Парафиновые углеводороды расщепляются со значительным образованием изопарафиновых углеводородов (54))).

В зависимости от условий крекинга преобладают те или иные превращения непредельных углеводородов. В условиях термического крекинга под высоким давлением непредельные углеводороды расщепляются труднее, чем предельные, и значительно легче вступают в реакции полимеризации, в результате которых две, три и более молекул непредельных углеводородов соединяются в одну, сохраняя двойную связь.

В условиях термического крекинга и пиролиза эти углеводороды расщепляются как по связям С—С, так и по связям С—Н.

Начиная с пентана, расщепление по связи С—С становится преобладающим. Высшие метановые углеводороды расщепляются только по С—С связям, причем по мере увеличения числа атомов углерода в молекуле метанового углеводорода увеличивается скорость крекинга. По данным М. Д. Тиличеева относительная скорость крекинга углеводородов различного молекулярного веса выражается следующей таблицей:

В процессе термодеструктивных превращений парафиновые углеводороды расщепляются с образованием соответствующих олефинов, а на более глубоких стадиях образуются ароматические углеводороды.

н-парафинами. Скорости крекинга нафтеновых и изопарафиновых углеводородов с третичными атомами углерода практически одинаковы. При наличии «длинных» боковых цепей нафтеновые углеводороды расщепляются быстрее, чем кольцо, и ,в итоге образуются более низкомолекулярные олефины, нафтены и ароматические углеводороды.

Ароматические углеводороды. При каталитическом крекинге ароматических углеводородов на алюмосиликатах интенсивно протекают реакции деалкилирования, изомеризации, переноса алкильной группы и конденсации. Незамещенные 'ароматические углеводороды расщепляются слабо и склонны к конденсации. Разрыв связей С—С в метилбензолах также незначителен, и в продуктах обычно присутствуют метилбензолы с меньшим числом метильных групп, метан и углеводороды €2—С4. Одновременно протекают реакции изомеризации метилбензолов типа превраще-

Другой процесс получения сажи заключается в том, что углеводородный материал подают на нагретый до высокой температуры камень, в результате углеводороды распадаются на элементы по уравнению

При температурах выше 1000° углеводороды распадаются на водород и углерод. При 700—800° из жидких углеводородов

Гарнер предполагает, что при обычных температурах пламени углеводороды распадаются до дивинила, который затем образует фульвены, а фульфены в свою очередь полимеризуются, окисляются и дегидрогенизируются до углистых остатков.

парафиновые углеводороды распадаются примерно с той же скоростью, что и нафтеновые.

В змеевик подается шихта—смесь углеводородного сырья и водяного пара. А в межтрубном пространстве сжигается газовое топливо. Температура внутри змеевика поднимается до 900 °С, а если надо, то и выше, и углеводороды распадаются с образованием алкенсодержащего газа. Но в отличие от уже известного вам

При одной и той же температуре углеводороды разного строения и различного молекулярного веса обладают различными константами скорости реакции. Парафиновые углеводороды распадаются с наибольшей 'скоростью по сравнению с углеводородами других групп; затем следуют нафтеяы и наиболее устойчивы ароматические ядра; однако длинные боковые цепи ароматических угле в одор одов разрыв аютс я почти с такой же скоростью как и парафиновые углеводороды. С увеличением молекулярного веса устойчивость углеводородов падает, и скорость распада увеличивается. Таким образом, углеводороды одного и того же ряда распадаются с разной скоростью в зависимости' от молекулярного веса; высокомолекулярные — с большей скоростью, чем низкомолекулярные. Это иллюстрируется данными табл. 65 1, где .приведены константы скорости реакции крекинга при 500° С углеводородов .различных рядов и разного молекулярного 'веса.

Более сложные гексаметиленовые углеводороды распадаются легче, чем простые; длинные цепи отрываются также легче коротких. Реакции дегидрирования нафтенов в условиях деструктивной гидрогенизации имеют подчиненное значение . При деструктивной гидрогенизации полинафтены типа CeHii n • СеНи в присутствии катализатора, состоящего из АЬОз и FezOs, образуют простейшие парафиновые углеводороды, включая и СШ, и простейшие нафтеновые по схеме СвНп п. СвНи + Н2 - гаСШ + 2CeHi2.

хлорированные углеводороды распадаются с образованием HG1,

Из анализа данных таблицы 5 видно, что каталитическим превращениям во всем диапазоне температур в первую очередь подвергаются предельные углеводороды, о чем свидетельствует их отсутствие в составе полученных пироконден-сатов. Вследствие реакций расщепления, изомеризации, дегидрирования и циклизации, присущих крекингу и пиролизу, из них получаются предельные углеводороды Ci-Cs, непредельные углеводороды - преимущественно Сг-С$, нафтеновые и ароматические углеводороды. Нафтеновые углеводороды, по числу атомов углерода равные молекулам соответствующих алканов, более стабильны. Ароматические углеводороды распадаются только по месту боковых цепей в любом месте их углеродного скелета. Таким образом, вследствие применения цеолитсодержа-щего катализатора, обладающего высокой ароматизирующей способностью, в пи-роконденсате, полученном при пиролизе прямогонного бензина, преобладают нафтеновые и ароматические углеводороды, а содержание непредельных углеводородов невелико. В пироконденсате, полученном из вакуумного газойля, содержатся в основном ароматические углеводороды и небольшое количество непредельных углеводородов.

I. Углеводороды распадаются по параллельной схеме: Д,-*в,/4гЛс. Относительная константа определяется на основе уравнения

2. Углеводороды распадаются по схеме последовательных превраше-