Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [ 14 ] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

Н Н Н

Г I I

н-с-с-с-н

н н н н I I I I н-с-с-с-с-н

I I н н

н-с-н

Изобутан

(С4Н,о)

н-с-н н

Изопентан (CsHii)

Рис. 5.4. Изобутан и изопентан.

Хотя н-бутан и изобутан имеют одинаковые брутто-формулы, их поведение различно. Они кипят при разных температурах, имеют разные плотности (потому что по-разному упакованы), а кроме того, они вступают в разные химические реакции, что будет видно в главе, посвященной алкилированию.

При обсуждении легких углеводородов используют следующее соглащение. Если смесь или поток содержит только этан, пропан и, возможно, водород, но не содержит бутана и более крупных (тяжелых) молекул, такую смесь или поток называют «пропан и более легкие продукты», или Сз~. Также можно сказать, что она не содержит бутана и более тяжелых продуктов, то есть С4*. Это соглащение работает для всех углеводородов до С5 включительно.

Нафтены

Другой класс углеводородов - это циклические соединения, содержащие, как правило, больще четырех атомов углерода. Если цепочку из пяти атомов углерода свернуть в кольцо, получается циклопентан (С5Н10). Обратите внимание, что циклопентан содержит меньще атомов водорода, чем н-пентан или изопентан. Также существуют и циклы большего размера, например, циклогексан. Этот класс соединений называется нафтенами или нафтеновыми углеводородами.



Н Н

I I

•С-С-

н д н н н

Циклопентан (С5Н10)

н "v" н с с

Циклогексан (СбН,2)

Рис. 5.5. Нафтены.

н "v н

i-H н

Метильный радикал

Метилциклогексан (СуНн)

Рис. 5.6. Метилциклогексан.

Помимо простых парафиновых и циклических углеводородов, бесконечное число возможностей появляется в результате соединения молекул этих двух типов между собой. Простейшим примером является метилциклогексан С7Н14 - результат присоединения группы СН3 (она называется метильной группой или метильным радикалом) к циклогексану, вместо одного из его водородных атомов (рис. 5.6).

Олефиновые и ароматические углеводороды

Можно получить молекулу, в которой есть два атома углерода и только четыре атома водорода. На первый взгляд, при этом нарушаются правила валентности, которые Вы изучали предьщущие пять минут. Но химическое соединение этилен С2Н4 построено так, что атомы



1 1

Н Н

1 1

н-с-с=с-н 1 1 1

н н н

н н н н

Этилен

Пропилен

Бутилен

(С2Н4)

(СзНб)

(С4Н8)

Рис. 5.7. Олефиновые углеводороды.

углерода связаны двойной связью, и это компенсирует недостаток водородных атомов (рис. 5.7). Что смешно: двойная связь, удерживающая вместе два атома углерода, не прочнее, чем одинарная связь, а слабее. Можно себе представить, что две связи занимают место, где могла быть одна связь. Поэтому соединение оказывается химически неустойчивым, может довольно легко реагировать с другими веществами и при этом превращаться в новое соединение, в котором уже нет двойной связи. По этой причине этилен очень часто используют для синтеза более сложных химических соединений. Например, если прицепить друг к другу много молекул этилена, получится полиэтилен.

Принципиальная характеристика олефинов - это то, что в них на два атома водорода меньше, чем в соответствующем насыщенном парафине (то есть в парафине, содержащем полный комплект водородных атомов), и, значит, их общая формула СНгр.

Олефинов в природе не существует. Возможно, что только Бог может создать дерево, но с олефинами он не справился. Их нет в сырой нефти - они появляются, потому что их создают люди с помощью процесса крекинга, несколько вариантов которого мы рассмотрим в последующих главах. Это обстоятельство, которое на первый взгляд не связано с обсуждаемой темой, находит отражение в проектировании установок для нефтепереработки и будет обсуждаться в главе VII.

Другие олефины, представляющие интерес с точки зрения нефтепереработки, это пропилен (СзН) и бутилен (С4Н8). Как и этилен, эти соединения можно вводить




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [ 14 ] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72



Яндекс.Метрика