Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

103
ций, улучшить их показатели качества (детонационную стой-
кость, химическую стабильность).
Крекинг – процесс термического разложения углеводородов,
в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи
молекул с образованием соединений с более короткой цепью.
На практике применяют несколько видов крекинга:
– термический – процесс распада углеводородов тяжелых
фракций нефти под действием высоких температур. При темпе-
ратуре 450–700 ºС алканы распадаются за счет разрыва связей
С–С (более прочные связи С–Н при такой температ
уре сохра-
няются) и образуются алканы и алкены с меньшим числом уг-
леродных атомов, например,
C
6
H
14
→ C
2
H
6
+ C
4
H
8
.
Разрыв С–С-связи возможен в любом случайном месте
молекулы. Поэтому образуется смесь алканов и алкенов с
меньшей, чем у исходного алкана, молекулярной массой.
В общем виде этот процесс можно выразить схемой
C
n
H
2n+2
→ C
m
H
2m
+ C
p
H
2p+2
, где m + p = n.
При более высокой температуре (свыше 1000 ºС) проис-
ходит разрыв не только связей С–С, но и более прочных связей
С–Н. Например, термический крекинг метана используется для
получения сажи (чистый углерод) и водорода:
СН
4
→ C + 2H
2
.
Каталитический крекинг проводят в присутствии катали-
заторов (обычно оксидов алюминия и кремния) при температу-
ре 450 ºС и атмосферном давлении. При этом наряду с разры-
вом молекул происходят реакции изомеризации и дегидрирова-
ния, что наиболее ценно для бензиновых углеводородов.
СН
3
–(СH
2
)
4
–СН
3
t, ºC
СН
4
+ СH
2
=СH– СH
2
–СH
2
–СН
3
,
СН
3
–СН
3
+ СH
2
= СH–СH
2
–СH
3
,
СН
2
= СН
2
+ СH
3
–СH
2
–СH
2
–СH
3
,
СH
3
–СH
2
–СH
3
+ СH
2
=СH–СH
3
.
104
Также различают:
– гидрокрекинг – каталитический процесс деструктивной
переработки нефтяного сырья под давлением водорода и при
высокой температуре;
– каталитический риформинг – изомеризация, дегидро-
циклизация и гидрокрекинг алканов с целью повышения окта-
нового числа бензиновых фракций и для получения аренов.
При крекинг-процессах образуется большое количество
газов, которые содержат главным образом предельные и не-
предельные углеводороды. Эти газы ис
пользуются в качестве
сырья для химической промышленности.
13.2. Состав и свойства топлив
Топлива – вещества, которые при сжигании выделяют
значительное количество теплоты и используются как источ-
ники получения энергии. Большинство этих веществ представ-
ляют собой различные углеродистые вещества от почти чистого
углерода до сложных органических соединений. Однако неко-
торые виды топлива не содержат углерод (например, ракетные
топлива).
Назначение топлива – сгорая, выделять тепловую энергию,
которая затем превращается в двигателях различного назначе-
ния в механическ
ую или используется в котельных установках
для получения водяного пара, а также для подогрева. Класси-
фикация топлива представлена на рис. 13.2.1.
Показатели качества топлива
Свойства топлив определяются их химическим составом:
главные составляющие – С, H и примеси соединений, содер-
жащих S, N, О, металлы и др.
Основная характеристика практической ценности топ-
лив – теплота сгоран
ия (например, для горючих сланцев –
14,1–16,6 МДж/кг, бензинов – 43,5–45,0 МДж/кг, водорода –
120 МДж/кг).

Страницы