Естествени източници на въглеводороди и прилагане - ароматни въглеводороди (арени) - Organic
Ароматни въглеводороди (арени)
Естествени източници на въглеводороди и използването на
Много органични вещества, с които се занимават в ежедневието - пластмаси, бои, перилни препарати, лекарства, лакове, разтворители - синтезирани от въглеводороди. В природата съществуват три основни източници на въглеводороди - нефт, природен газ и въглища.
Oil - един от най-важните минерали. Съвременното общество не можем да си представим без петрол и рафинирани продукти. Нищо чудно, че страната, богата на петрол, играят важна роля в глобалната икономика.
Oil - тъмно мазна течност, тя се среща в земната кора, на различни дълбочини. Това е хомогенна смес от сложна форма, която съдържа стотици вещества - за предпочитане наситени въглеводороди с въглеродно число от 1 до 40. При обработката на тази смес vikorіtstovuyut двете физични и химични методи.
Първо, масло се разделя на проста смес (фракции) чрез дестилация, въз основа на факта, че съставът на различни вещества в масло възпаление при различни температури.
функция дестилация
Дестилационна колона rektifіkatsіynіy се случва в случай на силно нагряване. Най-тежкият фракция, което се разлага при висока температура, се дестилира при понижено налягане.
масло химична обработка
Много петролни дестилати, могат да бъдат използвани директно, без по-нататъшна обработка. Въпреки това, най-голямата стойност за индустрията са леки фракции - бензин и керосин, но техните добив от дестилацията на малък. Освен това, след дестилация се получава лошо качество бензин (с малка октан), тъй като масло съдържа предимно въглеводороди с карбоксилна nєrozgaluzhenim пръчка, която детонира при компресия. работещ двигател на такова гориво, произвежда характерен почука, и бързо се разгражда. За да се подобри качеството на бензин и масло за увеличаване на продукция се подлага на химична обработка.
Един от най-важните методи за химическа преработка на нефт - напукване. Когато се загрява до 500 ° С без достъп на въздух в присъствие на специални катализатори, алкани дълги молекули разделят на по-малки. По време на крекинг на наситени въглеводороди, смес от наситени и ненаситени леки въглеводороди, като например:
Този процес увеличава добива на бензин и керосин. Ако крекинг се провежда в присъствие на катализатори алумосиликатни (каталитичен крекинг) са оформени предимно алкани разклонена структура, която подобрява качеството на гориво (крекинг бензин).
Чрез силната nagrіzannya масло (до 700-900 ° С) дори среда молекули размер се разделят, например:
Смесите са само прости въглеводороди, предимно ненаситени. Този процес е известен като пиролиза, екстракция се извършва за етилен - изходен материал за синтеза на етанол и пластмаси. При пиролиза на ароматни въглеводороди също се произвеждат.
Основателят на съвременни методи на рафиниране е изтъкнат химик. М. Ipatyev.
Една от характеристиките, показващи качеството на бензина е т.нар октаново число, което показва възможността на детонация на гориво-въздушна смес в двигателя. Помислете за ефекта от изпълнението на детонация на двигателя. Във вътрешно горене двигател сервира смес от бензинови пари и въздух. При нормална работа на двигателя в един бутален цилиндър, тази смес се компресира и запали свещ:
Движеща сила на двигателя с вътрешно горене:
1 - гориво-въздушната смес сгъстен от буталото и се запалва;
2 - продукти на горенето заемат по-голям обем, така че стиснете бутало;
3 - превърта бутален двигател вал.
Тъй като продуктите от горенето да имат по-голям обем от първоначалната смес, те избутване на буталото които progsruchaє колянов вал. Но лошото качество на бензин няма време pіdpalitisya свещ и бутало взривят (взривяват), когато се компресира, и силата, е освободена, не се използва в работата на двигателя. Това води до разрушаване и влошаване на работа на двигателя. Колкото по-високо октаново число, бензин е по-малка вероятност за детонация, а оттам и по-високо качество.
Нормално хептан - абсолютно не е подходящ като моторно гориво, това е почти винаги се взривяват. В същото време, 2,2,4-триметилпентан (іzooktan) има уникални свойства: тя почти не се взривяват двигателя. Тези две вещества са в основата на качеството на измерване бензин мащаб - скалата на октанови числа. В този мащаб, хептан се свежда до нула, и іzooktanovі - сто. Според тази скала бензин с октаново число 90 има следните свойства самите детонацията като смес от 90% изооктан и 10% хептан.
Втората най-важният източник на въглеводородни суровини - природен газ, основният компонент от които е метан. Природният газ се използва предимно като гориво-ефективни. В горивната инсталация не образуват всяка пепел, нито отровен въглероден окис газ, природен газ следователно счита екологично чисти горива. Голяма част от природния газ, използван за химически mislovіst.
обработка му се намалява главно за производството на ненаситени въглеводороди и синтетичен газ. Етилен и ацетилен vіdscheplennі образува, когато водородът на ниски алкани и синтез газ - смес от въглерод (II) оксид и водород - се получават чрез нагряване с пара метан:
с тази смес, като се използват различни катализатори синтезирани окислени съединения - метилов алкохол, оцетна киселина, и т.н.
Преместването над катализатор кобалт, синтетичният газ се превръща в смес от алкани е синтетичен бензин:
Друг източник на въглеводороди - въглища. В химическата промишленост се обработват от коксуване - загряване до 1000 ° С без достъп на въздух. В тази форма кокс, въглища катран, чието тегло е само няколко процента от масата на въглища. Кокс се използва като редуктор в индустрията (например, за извличане на желязо от неговите оксиди). р>
Каменовъглен катран съдържа стотици органични съединения, предимно - ароматни въглеводороди, които се извличат от нея чрез дестилация.
Въглищата се използват като гориво, но в същото време има сериозни екологични проблеми. Първо, въглища съдържа негоривни примеси, които се превръщат чрез окисление на гориво в шлаката; от друга страна, има малък размер, при изгаряне, те образуват оксиди, замърсява атмосферата на серни и азотни съединения във въглищата.