După cum se știe, hidrocarburile organice studiază hidrocarburile și derivații lor. Prin urmare, hidrocarburile sunt principala materie primă pentru sinteza organică. Principalele surse de hidrocarburi:
- Gaz natural.
- Ulei.
- Gaz petrolier asociat.
- Cărbune dur.
Uleiul - este un lichid uleios de culoare închisă. Ea a fost formată din depuneri de materie organică nedeterminată, sursa căreia era cadavrul organismelor vii moarte.
Pentru o perioadă lungă de timp în condițiile potrivite (temperatură înaltă, presiune înaltă), substanțele organice au suferit tot felul de transformări. Ca rezultat, toate materiile organice se descompun la compușii inerți din punct de vedere chimic: alcani. cicloalconi și hidrocarburi aromatice.
Dintre aceste substanțe, se compune și petrolul.
Carbohidrații cu un număr mic de atomi de carbon din structură au o stare gazoasă.
Să ne ocupăm de petrol.
Pentru a utiliza această materie primă, ea este mai întâi supusă procesării, care constă din mai multe etape:
Prima etapă. Prelucrarea primară a uleiului: în primul rând, uleiul este purificat din apă, săruri, hidrocarburi ușoare volatile (metan).
Apoi efectuați rectificarea.
Rectificarea este o metodă de separare a amestecurilor în substanțe constituente. Uleiul este încălzit, trece în faza gazoasă. Hidrocarburile mai ușoare (de exemplu, pentanul) au o temperatură de condensare mai scăzută decât cele mai grele (de exemplu, un decan). Acest principiu este baza rectificării. Ca urmare a rectificării, hidrocarburile din petrol sunt "sortate" prin temperaturile lor de condensare, adică fracționat (în Parlament) benzină (C5 - C11), nafta (C8 - C14), kerosen (C12 - C18), motorină (diesel) (C14 - C25).
Restul de hidrocarburi cu un număr mare de atomi de carbon din moleculă sunt păcura.
Din aceasta se obtin uleiuri lubrifiante, gudron, parafina pentru lumanari etc.
Fracțiunile obținute sunt utilizate ca sursă de materii prime pentru industria chimică și drept combustibil.
Pentru combustibil există o caracteristică importantă pe care probabil ați auzit-o, dar nu a crezut ce însemna asta.
Această caracteristică este un număr octanic.
Știți că dacă începeți să stoarceți combustibilul, va exploda mai devreme sau mai târziu. Și cât de mult combustibil poate fi comprimat, fără detonare, arată un număr octanic.
Asta înseamnă că cifra octanică este un indicator al stabilității detonării combustibilului în timpul comprimării.
De ce depinde?
Pentru aceasta, să ne întoarcem la teoria structurii chimice a lui A.M. Butlerov. un fir roșu care trece prin toată chimia organică.
Luați în considerare n-octanul și izomerul său izo-octan (2,2,4-trimetilpentan):
aceste două hidrocarburi, datorită diferenței în structura chimică, au o rezistență diferită la detonare (dacă începeți să comprimați rvaneta mai rapidă a n-octanului).
Prin urmare, amestecurile care conțin în două rapoarte acești doi izomeri vor avea, de asemenea, rezistență diferită la detonare în timpul comprimării. Și ce reflectă cifrele din cifrul octanic?
Vom analiza pe un exemplu concret.
Există benzină cu un număr octanic de 92.
Ce înseamnă asta? Aceasta înseamnă că această benzină are aceeași rezistență la detonare atunci când este comprimată, ca un amestec preparat artificial format din 92% (în volume) izooctan și 8% n-octan.
Este clar că cu cât mai mult puteți stoarce combustibilul fără detonare, cu atât este mai mare numărul de cifre octanice, cu atât mai bine cu cât este mai eficient motorul.
Prin urmare, producătorii vizează creșterea numărului octanic al produsului lor.
Acest lucru se realizează prin procesarea secundară.
Fracțiunile de hidrocarburi obținute sunt supuse unor transformări chimice.
Ca urmare a acestui proces, hidrocarburile mai grele sunt transformate în cele mai ușoare (legăturile C-C din hidrocarburi sunt rupte). Acest lucru face posibilă creșterea randamentului fracțiilor ușoare (de exemplu, benzina) în timpul rafinării petrolului.
Există fisuri termice și catalitice.
Cracarea termică are loc la temperaturi ridicate, rezultând o mulțime de hidrocarburi nesaturate și, de regulă, hidrocarburi cu un lanț neramificat.
Cracarea catalitică (datorată utilizării unui catalizator) necesită o temperatură mai scăzută și, ca rezultat, se formează mai multe hidrocarburi ramificate la limită. Prin urmare, avantajele cracării catalitice asupra temperaturii sunt evidente:
Un alt proces catalitic. Ca urmare, se întâmplă:
- Saturarea hidrocarburilor nesaturate (care asigură o mai mare stabilitate în timpul depozitării).
- Izomerizarea (formarea lanțurilor ramificate de la neîngrădit, rezultând o creștere a numărului de cifru octanic).
- Dehidrociclizarea (transformarea alcanilor în hidrocarburi aromatice).
Prelucrarea secundară permite îmbunătățirea calității combustibilului.
Cred că nu este nevoie să vorbim despre importanța practică a petrolului. Este principala sursă de materii prime pentru chimie organică.
Astăzi, practic totul este derivat din produse rafinate. În același timp, trebuie amintit faptul că petrolul este un xenobiotic. Iar poluarea și produsele de procesare a mediului dăunează naturii.
Trebuie să aveți grijă de manipularea uleiului, folosirea acestuia cu înțelepciune și evitarea scurgerilor.
Mai multe despre acest subiect:
- Proprietăți oxidante ale acidului sulfuric
- Substanțe și amestecuri pure
- Valence și gradul de oxidare a atomilor
- Compuși de mercur
- Legea periodică și sistemul periodic
- Reacții de schimb ionic
Trimiteți-le prietenilor: