напишите уравнения химических реакций которые могут происходить с углеводородом состава C14 h40 при крекинге нефти. Крекинг нефти c14h30


Тимофей Крылов - Нефть и Газ. Учебный курс

В таблице указаны температурные условия, при которых переходят в жидкое состояние, или конденсируются различные фракции нефти: Перегонка нефти – это самый старый и простой способ переработки нефти. Однако при атмосферной перегонке нефти – а давление в ректификационной колонне близко к атмосферному – компоненты, кипящие при температуре выше 480⁰, выделить не удается. При попытках нагрева паронефтяной смеси до такой температуры начинается неконтролируемое разложение нефти, что недопустимо. Вместо нагрева до высоких температур, применяется вакуумная перегонка нефти. Вакуумная перегонка производится при пониженном давлении, близком к вакууму. Это эквивалентно нагреванию до 540⁰ – 590⁰, и можно выделить тяжелый и легкий вакуумный дистиллят, не допуская разложения нефти.

Помимо перегонки, для более глубокой переработки нефти используют другие современные технологии:

Крекинг – это процесс углубленной переработки нефти, при котором длинные углеводородные молекулы расщепляются на более короткие и легкие составляющие. При этом выход более ценных продуктов, таких как бензин и дизельное топливо, увеличивается.

Выделяют следующие разновидности крекинга: термический, каталитический, гидрокрекинг .

Термический крекинг – это процесс раскола длинных молекул углеводородов на более короткие при нагревании до температуры свыше 480⁰. При термическом крекинге тяжелая фракция нефти Цетан C16h44 раскалывается при высокой температуре на Октан C8h28, Гексан C6h24 и Этилен C2h5. Схема процесса гидрокрекинга представлена на иллюстрации.

Висбкрекинг – это упрощенный термически крекинг, который иначе еще называют "крекинг для бедных". Висбкрекинг отличается от термического крекинга интенсивностью протекающих процессов, при этом только 20 % – 30 % тяжелого остатка нефти подвергается трансформации.

Каталитический крекинг происходит с использованием катализатора. Катализатор – это вещество, которое инициирует или ускоряет химическую реакцию, но само при этом не расходуется. Сырьем для каталитического крекинга обычно является прямогонный тяжелый газойл, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Когда большие молекулы разрываются на части, то водорода оказывается недостаточно, чтобы насытить все молекулы, и некоторая часть углерода переходит в кокс, почти целиком состоящий из атомов углерода.

Гидрокрекинг осуществляется при помощи добавления водорода в перегонную установку. Атомы водорода замыкают свободные связи углерода и образуют легкие углеводороды вместо кокса. Катализаторы также используются при гидрокрекинге. Катализаторами являются молекулы CoS, MoS, NiS.

Каталитический риформинг – это преобразование одних углеводородных молекул в другие. Расщепления в данном случае не происходит. Назначение этого процесса – получение ароматизированных бензиновых дистиллятов, которые используются в качестве высокооктанового компонента в бензине.

При каталитическом риформинге происходит реакция циклонизации, при которой парафины превращаются в нафтены. Например, H-гептан C7h26 превращается в Метилциклогексан C6h24, с высвобождением одной молекулы водорода h3.

Другая разновидность риформинга – реакция дегидрирования, при которой нафтены превращаются в ароматику. Например, Циклогексан C6h22 превращается в Бензол C6H6, с высвобождением трех молекул водорода h3. Ароматика – это циклические углеводороды с двойными связями, так называемыми бензольными кольцами . Ароматика используется вместо свинца для повышения октанового числа бензина, т. е. для повышения его допустимой степени сжатия.

Последним процессом, которым завершается как простая переработка нефти (перегонка), так и сложная переработка нефти (крекинг), является процесс воссоединения побочных продуктов расщепления углеводородов. Этот процесс называется алкилированием, и осуществляется для использования отходов нефтепереработки.

Алкилирование – это процесс обратный крекингу. Пропилен, бутилен и изобутан, образующиеся при перегонке и крекинге, могут быть преобразованы в более полезные продукты путем соединения молекул газов друг с другом. Процесс идет в присутствии катализатора – серной и фтористоводородной кислоты.

Алкилаты имеют жидкую форму, и впоследствии используются в автомобильной, электронной и текстильной промышленности. Из них делают различные сетки, фильтры, а также современные синтетические ткани с различными интересными и полезными свойствами, например, чулки и женские колготки.

Факты из истории нефти

Сотни лет до н. э. – Египтяне использовали нефть для консервации мумий. Китайцы сжигали природный газ для обогрева. Американские индейцы использовали нефть как смолу для промазывания лодок.

Около 350 г. до н. э . – Китайцы использовали бамбуковые трости, чтобы бурить песчаную почву и вытягивать из земли нефть.

18 век – Появление первых продуктов нефтепереработки: керосин для ламп, смазка для повозок и механизмов.

19 век – Увеличение спроса на нефть с началом промышленной революции.

1859 – Первое коммерческое бурение.

1870 – Создание Джоном Рокфеллером компании Standard Oil.

1873 – Начало коммерческой добычи в Баку.

1885 – Изобретение двигателя внутреннего сгорания. Открытие месторождений на Суматре.

1890 – Изобретение дизельного двигателя.

1901 – Начало добычи фонтанным способом. Мировое потребление нефти составляет 5 млн. баррелей в сутки.

1908 – Начало выпуска Генри Фордом автомобиля Модели Т. Открытие месторождений в Иране.

1911 – Standard Oil преобразуется в ExxonMobil. Конец монополии Дж. Рокфеллера на нефть.

1920 – Открытие месторождения за полярным кругом Норман Уэллс.

1930 – Мировое потребление нефти составляет 10 млн. баррелей в сутки.

1932 – Начало добычи нефти на месторождении за полярным кругом.

1936 – Открытие месторождений в Саудовской Аравии.

1937 – Первое бурение на море.

1952 – Открытие месторождений в Тюмени.

1956 – Открытие месторождений в Алжире и Нигерии.

1956 – Открытие газовых месторождений в Нидерландах.

1960 – Образование ОПЕК. Мировое потребление нефти составляет 20 млн. баррелей в сутки.

1963 – Начало промышленного освоения месторождений нефти в Сибири, появление на карте городов Тюмень, Нижневартовск и Надым.

1965 – Открытие газовых месторождений в Северном море, начало добычи в Норвегии.

1967 – Начало добычи на первой в мире ледостойкой платформе на месторождении Гранит Поинт на Аляске.

1969 – Начало эксплуатации первого нефтеналивного танкера.

1973, 17 октября – В ответ на войну с Сирией, Египтом и Израилем ОПЕК вводит эмбарго на поставку нефти в США, и на 70 % увеличивает отпускные цены в Европу. Цена на нефть поднимается с 3 до 5 долларов за баррель.

1973 – Первый в мире искусственный остров в море Боффорта.

1974, январь – Цена на нефть поднимается до 12 долларов за баррель. Стоимость галлона бензина в США – поднимается с 30 центов до 1,2 доллара. Индекс Dow Jones падает в два раза. Инфляция составляет 11 % в месяц.

1974 – ОПЕК снова в два раза увеличивает цены на нефть.

1977 – Открытие месторождений на Сахалине.

1980 – Начало Ирано-Иракской войны, стремительный рост цен на нефть.

1983 – Начало падения мировых цен на нефть. Поток нефтедолларов в СССР иссякает, начало кризиса эпохи застоя.

1986 – Падение спроса на нефть, перенасыщение рынка. Рекордное падение цен на нефть до 10 долларов за баррель.

1988 – Пробурена самая северная в мире морская скважина в Баренцевом море.

1990 – Вторжение Ирака в Кувейт. Мировое потребление нефти составляет 60 млн. баррелей в сутки.

1991 – Открытие крупнейшего Ванкорского месторождения в России. Потребление энергии в США достигает 50 баррелей нефтяного эквивалента на человека в год, в Индии – только 2 барреля.

1992 – Начало строительства крупнейшей ледостойкой платформы Hibernia в Канаде.

1995 – Начало строительства платформы "Приразломная" в Баренцевом море. Конфликт между Greenpeace и компанией Shell относительно ликвидационного затопления глубоководной нефтяной платформы Brent Spar.

profilib.org

Предельные углеводороды. Алканы.

Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Простейшим представителем класса является метан ( Ch5).

По номенклатуре ИЮПАК названия алкано в образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающая группа или гетероатом, затем название группы или гетероатома и название главной цепи.

Для алканов характерен тип гибридизации - sp3.

Пространственное строение - у метана тетраэдрическая форма молекулы, у алканов n>4 - зигзагообразная форма.

Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии — изомерией углеродного скелета. Гомологическая разница - -Ch3-.

Физические свойства

Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи. При нормальных условиях неразветвлённые алканы с Ch5 до C4h20 — газы; с C5h22 до C13h38 — жидкости; после C14h40 — твёрдые тела. Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Газообразные алканы горят бесцветным или бледно-голубым пламенем с выделением большого количества тепла.

Химические свойства алканов

Галогенирование — это одна из реакций замещения. В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атомы галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование алканов проходит поэтапно — за один этап замещается не более одного атома водорода:

Ch5 + Cl2 → Ch4Cl + HCl (хлорметан)Ch4Cl + Cl2 → Ch3Cl2 + HCl (дихлорметан)Ch3Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (трихлорметан)CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl (тетрахлорметан).

На алканы действует pазбавленная азотная кислота пpи нагpевании и давлении. В pезультате пpоисходит замещение атома водоpода на остаток азотной кислоты – нитpогpуппу NO2.

R-H + HO-NO2 → R-NO2 + h3O

Эту pеакцию называют pеакцией нитpования, а пpодукты pеакции – нитpосоединениями.

Основным химическим свойством предельных углеводородов, определяющих их использование в качестве топлива, является реакция горения. Пример:

Ch5 + 2O2 → CO2 + 2h3O + Q

Значение Q достигает 46 000 — 50 000 кДж/кг.

В случае нехватки кислорода вместо углекислого газа получается угарный газ или уголь (в зависимости от концентрации кислорода).В общем виде реакцию горения алканов можно записать следующим образом:

СnН2n+2+ (1,5n+0,5)O2 → nCO2 + (n+1)h3O

Реакции разложения происходят лишь под влиянием больших температур. Повышение температуры приводит к разрыву углеродной связи и образованию свободных радикалов.

Примеры:

Ch5 → C + 2h3 (t > 1000 °C)

C2H6 → 2C + 3h3

Крекинг – процесс термического разложения углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с образованием соединений с более короткой цепью.

Термический крекинг. При температуре 450–700oС алканы распадаются за счет разрыва связей С–С (более прочные связи С-Н при такой температуре сохраняются) и образуются алканы и алкены с меньшим числом углеродных атомов.

Например:

C6h24 → C2H6 + C4H8

Каталитический крекинг проводят в присутствии катализаторов (обычно оксидов алюминия и кремния) при температуре450°С и атмосферном давлении. При этом наряду с разрывом молекул происходят реакции изомеризации и дегидрирования:

2Ch5 1500°C→ H–C≡C–H (ацетилен) + 3h3

Под влиянием катализаторов при нагревании углеводороды нормального строения подвергаются изомеризации - перестройке углеродного скелета с образованием алканов разветвленного строения.

Ch4–Ch3–Ch3–Ch3–Ch4 (пентан) –t°,AlCl 3 → Ch4–Ch3–Ch3–Ch4I

Ch4 (2-метилбутан)

При нагревании алканов в присутствии катализаторов происходит их каталитическое дегидрирование за счет разрыва связей С-Н и отщепления атомов водорода от соседних углеродных атомов. При этом алкан превращается в алкен с тем же числом углеродных атомов в молекуле:

Cnh3n+2 → Cnh3n + h3

Ch4—Ch4 → Ch3=Ch3 + h3 (этан → этен)

Ch4—Ch3—Ch3—Ch4 → Ch3= CH—Ch3—Ch4+ h3 (бутан → бутен-1)

Наряду с бутеном-1 в этой реакции образуется также бутен-2.

Алканы - соединения с низкими степенями окисления углерода, и в зависимости от условий реакции они могут окисляться с образованием различных соединений.

Получение алканов

Алканы выделяют из природных источников (природный и попутный газы, нефть, каменныйуголь). Используются также синтетические методы.

1. Крекинг нефти (промышленный способ)

При крекинге алканы получаются вместе с непредельными соединениями (алкенами). Этот способ важен тем, что при разрыве молекул высших алканов получается очень ценное сырье для органического синтеза: пропан, бутан, изобутан, изопентан идр.

2. Гидpиpование непpедельных углеводоpодов:

Cnh3n+ h3→Cnh3n+2 ←-h3 Cnh3n-2

алкены → алканы← алкины

3. Газификация твердого топлива (при повышенной температуре и давлении, катализатор Ni):

С + 2Н2 → СН4

4. Из синтез-газа (СО + Н2) получают смесь алканов:

nСО + (2n+1)Н2→ Cnh3n+2+ nh3O

5. Синтез более сложных алканов из галогенопpоизводных с меньшим числом атомов углеpода:

2Ch4Cl + 2Na → Ch4-Ch4 + 2NaCl (реакция Вюрца)

6. Из солей карбоновых кислот:

а) сплавление со щелочью (реакция Дюма

Ch4COONa + NaOH → Ch5 + Na2CO3

ацетат натрия

б) электролиз по Кольбе

2RCOONa + 2h3O → R-R + 2CO2+ h3+ 2NaOH

на аноде → на катоде

7. Разложение карбидов металлов (метанидов) водой:

Al4C3 + 12HOH → 4Al(OH)3 + 3Ch5

Применение алканов.

Предельные углеводороды находят широкое применение в самых разнообразных сферах жизни и деятельности человека.

- Газообразные алканы (метан и пpопан-бутановая смесь) используются в качестве ценного топлива.

- Жидкие углеводоpоды составляют значительную долю в моторных и ракетных топливах и используются в качестве растворителей.

- Вазелиновое масло (смесь жидких углеводоpодов с числом атомов углерода до 15) - пpозpачная жидкость без запаха и вкуса, используется в медицине, паpфюмеpии и косметике.

- Вазелин (смесь жидких и твеpдых пpедельных углеводоpодов с числом углеpодных атомов до 25) пpименяется для пpиготовления мазей, используемых в медицине.

- Паpафин (смесь твеpдых алканов С19 - С35) - белая твеpдая масса без запаха и вкуса (tпл = 50-70°C) - пpименяется для изготовления свечей, пpопитки спичек и упаковочной бумаги, для тепловых пpоцедуp в медицине и т.д.

- Нормальные предельные углеводороды средней молекулярной массы используются как питательный субстрат в микробиологическом синтезе белка из нефти.

- Большое значение имеют галогенопроизводные алканов , которые используются как растворители, хладоагенты и сырье для дальнейших синтезов.

- В современной нефтехимической промышленности предельные улеводороды являются базой для получения разнообразных органических соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ.

examchemistry.com

напишите уравнения химических реакций которые могут происходить с углеводородом состава C14 h40 при крекинге нефти

Предметы

Химия

умный Ответ 1:

C14h40 = C7h26 + C7h24

C14h40= C8h26 + C6h24

C14h40 = C6h24 +C8h26 

 

 

 

 

Еще ответ

 Случайные вопросы

  • На 70км пути автомобиль израсходовал 7л бензина.Сколько бензина он израсходует на 210км пути?
  • Почему с самого начала колонизации на территории будущих США формировались районы с существенными различиями?
  • ребята помогите сочините миниатюру со словосочетанием ждём-дом!!!!ПОМОГИТЕ ПЛИЗ!!!
  • Запиши 4 значения А, при которых неравенство 36-а>36-4 будет верным
  • краснеть, сбить, сбивать, барабанить, чернеть, чернить, подглядывать, подумать, нескучить, наскучить, зеленеть, заблестеть, воспарить, перекрикивать, пленить.

uroki-na-5.ru

Состав - крекинг-бензин - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Состав - крекинг-бензин

Cтраница 1

Состав крекинг-бензинов зависит от характера исходного тяжелого сырья. С ужесточением режима термического крекинга или же в тех случаях, когда для получения бензинов использованы каталитические процессы, эта зависимость ослабевает. В составе бензинов содержатся углеводороды с числом углеродных атомов от 4 до 12, но в силу того, что в природе существует большое количество органических соединений с таким количеством атомов углерода, точно определить состав бензинов затруднительно.  [1]

Изучение состава крекинг-бензинов осложняется необходимостью выделения из них непредельных углеводородов.  [2]

Следовательно, присутствие в составе крекинг-бензинов олефитгов, особенно сильно изомеризованных, как и ароматических углеводородов, чрезвычайно желательно. Однако именно олефипы обусловливают пизкую химическую стабильность бензинов вследствие их интенсивного окисления кислородом воздуха в условиях хранения.  [3]

Ненасыщенные углеводороды, входящие в состав крекинг-бензинов, обладают высокими октановыми числами и с этой точки зрения являются ценными компонентами моторного топлива. Однако некоторые из этих соединений при хранении бензина образуют смолы, вредно влияющие на работу мотора.  [4]

Это значительно упрощает проблему удаления олефинов из состава крекинг-бензинов и позволяет говорить лишь о частичном удалении наиболее химически активных олефинов.  [5]

В то время как состав продуктов прямой гонки зависит целиком от природы сырой нефти, состав крекинг-бензинов определяется не только природой исходного сырья, но главным образом переменными параметрами крекинга.  [6]

Ввиду трудностей, с которыми сопряжен анализ крекинг-бензина, и отсутствия стандартной методики к литературным данным о составе крекинг-бензина следует относиться с большой осторожностью. Очевидно, например, что сопоставление состава различных образцов крекинг-бензина, проанализированных различными авторами без точного описания методики анализа, строго говоря, совершенно невозможно, и только отсутствие более точных данных может оправдать такое сопоставление.  [7]

Более того, если используется одно и то же исходное сырье и тот же процесс, то на состав крекинг-бензинов и других продуктов окажут влияние температура и давление данного процесса.  [8]

Вообще в процессах крекинга, происходящих при высоком давлении ( от 14 до 70 ати), образуются довольно насыщенные бензины с низким содержанием диолефинов, способные легко подвергаться обработке, давая товарные продукты. Составу крекинг-бензинов посвящена следующая глава, но уже здесь полезно будет сделать некоторые обобщения. В крекинг-процессах при давлении от 14 до 70 ати и при любой конверсии за проход октановое число крекинг-бензина зависит главным образом от характеристики исходного сырья, поступающего на крекинг-установку.  [10]

Целью промышленного крекинга является получение низкокипящих жидких углеводородов, кипящих в тех же пределах, что и бензин. Основное различие в составе синтетического крекинг-бензина, полученного термическим разложением, и обыкновенного бензина прямой гонки состоит в том, что в крекинг-бензине содержится большое количество непредельных углеводородов, а в бензине прямой гонки содержатся только следы их. Как правило, при повышении температуры крекинга процентное содержание непредельных углеводородов в крекинг-продукте возрастает. При повышении температуры крекинга диолефины образуются в большем количестве, а при еще более высоких температурах преимущественно образуются ароматические углеводороды за счет непредельных. В большинстве крекинг-бензинов, полученных при низких температурах, содержатся в довольно значительных количествах нафтены ( производные циклопентана и циклогексана), при более же высоких температурах нафтены претерпевают в значительной степени разложение и превращаются в ароматические углеводороды. Парафины содержатся в довольно значительных количествах в бензинах, полученных в результате крекинга при низких температурах; при высоких же температурах количество их падает, и бензины парофазного крекинга обычно содержат небольшое количество парафиновых углеводородов.  [11]

Для реакций полимеризации давление является одним из решающих факторов. Оно отражается не только на составе крекинг-бензина, который содержит олефинов тем меньше, чем выше было давление при крекинге. При повышении давления увеличивается удельный вес бензина. Последнее обстоятельство указывает на повышение содержания циклических углеводородов. Еще сильнее давление влияет на состав крекинг-газов, которые нас должны особенно интересовать.  [12]

Каталитический крекинг в присутствии алюмосиликатов, в основном, характеризуется теми же реакциями разложения, уплотнения и изомеризации, которые характерны для термического крекинга. Тем не менее влияние катализатора на ход процесса и на состав крекинг-бензина здесь но подлежит сомнению.  [14]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru