какие углеводороды имеют большое значение как сырье для синтеза полимеров

Где применяются алкены а алканы?(химия)

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.

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

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.
Применение алкенов

Алкены применяются в качестве исходных продуктов в производстве полимерных материалов (пластмасс, каучуков, пленок) и других органических веществ.

Пропилен (пропен) Н2С=СН2–СН3 и бутилены (бутен-1 и бутен-2) используются для получения спиртов и полимеров.

Изобутилен (2-метилпропен) Н2С=С (СН3)2 применяется в производстве синтетического каучука.

Источник

Виды сырья для производства полимерных материалов и его особенности

Полимерные материалы, которые в народе чаще называют общим словом – пластмасса прочно закрепились в нашей жизни. Без них уже трудно представить существование человека, поскольку они имеются в каждом доме, встречаются на каждом шагу и позволяют решать самые различные задачи. С их появлением значительно расширились возможности различных отраслей народного хозяйства и быта человека в частности.

Основные моменты производства полимерной продукции

Сам процесс производства любого полимерного изделия состоит из последовательных стадий, позволяющих в ходе проведения реакций полимеризации получить различные вещества с заданными свойствами. Также в ходе получения полимеров могут образовываться различные промежуточные продукты, которые могут применяться для дальнейшего синтеза других компонентов. Таким образом, данный процесс является практически безотходным производством. Чаще всего производство происходит при температуре до 200С и повышенном давлении.

Одним из важнейших моментов в производстве полимеров является выбор необходимого сырья, поскольку именно от него зависит дальнейшее использование готового продукта. С учетом того, что в народном хозяйстве используется большое разнообразие полимеров, важность постоянного наличия исходного сырья для их производства трудно переоценить.

Состав полимеров и пластмасс

Практически все полимеры состоят из звеньев мономеров, вид, очерёдность и разветвленность которых определяют характеристики готового продукта. При этом не обязательно мономеры должны быть одного типа и сегодня путем комбинации различных низкомолекулярных веществ получают все новые и новые функциональные комбинации с улучшенными качествами. Помимо этого, в состав пластмасс входят наполнители, которые чаще всего представлены субстанциями различного происхождения: отвердители, красители, стабилизаторы и другие вещества, введение которых требует технологический процесс.

Все пластмассы можно классифицировать по различным признакам. Прежде всего, это прочность и упругость, согласно которой их делят на пластики и эластики. По структуре их делят на гомогенные и гетерогенные, а по отношению к повышенным температурам – термореактивные и термопластичные. Каждый вид имеет свое назначение и сферу использования.

Сырье для производства полимерных материалов

Если брать в общем ситуацию с сырьевой базой для синтеза полимерных веществ, то чаще всего используют газ, который образовывается при добыче нефти, природный газ и каменноугольный деготь. Все они являются источниками основных насыщенных и ненасыщенных углеводородов, которые после определенных химических превращений выступают мономерами в цепи полимера. Одними из самых часто используемых химических субстанций для производств являются:

Также сырьем являются полиэфирные смолы, кислород, азот, вода и прочие ингредиенты. Отдельно стоит выделить органическую группу сырья, которое используется для получения природных биополимеров. Сюда относят нуклеиновые кислоты, белки, природные смолы и т.д.

В целом, ситуация с полимерными материалами в России достаточно стабильная с учетом довольно обширной базы производителей. Вместе с тем потребность в исходном сырье не перестает быть актуальной, поскольку популярность изделий на основе полимеров растет с каждым днем. И своевременные поставки сырья на производство позволяют решать все задачи оперативно и без простоев.

Источник

Этан правит бал

В качестве наглядного примера вице-премьер привел производство автомобильных покрышек. В последнее время в России появились мощные заводы по их выпуску, в создание которых отечественные компании инвестировали средства вместе с зарубежными партнерами. Сами шины идут нарасхват внутри страны и на экспорт тоже. Но основные компоненты для их производства импортные, это как раз и есть малотоннажная химия.

Такие примеры, подчеркнул Дворкович, можно привести по большому перечню продукции. И у правительства есть четкий план действий по каждой из номенклатур.

Еще у отрасли нефтегазохимии есть уникальные свойства. Здесь при крайне высокой волатильности довольно высокая окупаемость инвестиций. Но инвестировать в отрасль много и надолго могут позволить только очень крупные компании. Таким образом, перспективы здесь светят скорее крупному и очень крупному бизнесу, нежели середнячкам и «малышам».

Низкие цены на нефть, подчеркнул вице-президент IHS Markit Дэниел Ергин, открывают широчайшие возможности для России. Главные центры потребления сместятся в Азию, Африку и Латинскую Америку. Так, к 2030 году 75 процентов объема будущего спроса падет на Китай, Индию, Индонезию, Бразилию. А значит, российским регионам с доступным сырьем и уже налаженными производствами надо задуматься о налаживании сбытовых сетей в регионах потребления. А логистические проблемы преодолимы, тем более при таких экспортных возможностях.

Источник

Что такое углеводородное сырье: определение

Прогнозы, разведка

Современные тенденции

Состав нефти

около 1 % кислорода;

около 1 % металлов (ванадия, никеля, железа кобальта, хрома, молибдена);

около 1 % солей (хлоридов магния, кальция, натрия).

Месторождения углеводородного сырья отличаются по глубине залегания и способам добычи. К примеру, на глубинах до 5-6 километров находится нефть и углеводородный газ, на больших глубинах можно обнаружить только газ, у поверхности — только нефть. Бо́льшая часть продуктивных пластов располагается между 1 и 6 километром, здесь газ и нефть могут встречаться в разных сочетаниях.

Происхождение нефти

Интересные факты

Использование углеводородного сырья уходит корнями в глубокую древность. Есть сведения о том, что больше 6500 лет назад жители территории, на которой сегодня находится Ирак, добывали цементирующий и строительный материал при возведении домов, защищая свои жилища от попадания влаги. В Древнем Египте собирали нефть с поверхности воды, применяли ее для освещения и в качестве строительного материала. Уникальное углеводородное сырье применялось для герметизации лодок и в качестве мумифицирующего вещества.

На Ближнем Востоке во время существования древнего Вавилона осуществлялась полноценная торговля «черным золотом».

Переработка углеводородного сырья в России началась только в XV веке. Ее собирали на реке Ухта с поверхности воды и применяли не только для хозяйственных нужд, но и в качестве лекарственного средства.

Лишь в 1864 году в Кубанской области перешли к механическому бурению скважин с помощью паровой машины. Мировая нефтедобыча началась с августа 1859 года на территории США. Благодаря бурению скважин появился дешевый доступ к требуемому сырью, стала активно развиваться нефтяная отрасль.

Востребованным углеводородным сырьем являются попутный и природный газы. Они могут находиться в трех типах залежей: газонефтяных, газовых, газоконденсатных. Для газовых залежей характерно естественное подземное скопление алканов, которое не имеет прямой связи с нефтяными месторождениями. Газонефтяные залежи характеризуются одновременным присутствием нефти и газа.

Газоконденсатные виды характеризуются высоким давлением и повышенными температурами в пласте. В таких условиях углеводороды переходят в газ, при понижении давления идет обратная конденсация.

Природные газы в большей части состоят из метана. Также в их составе есть пропан, этан, бутан, несущественное количество пентана и иных компонентов: азота, углекислого газа, инертных газов, сероводорода. На долю природного газа приходится 99,3 % метана, а гомологи составляют не больше 5 %.

Попутный газ — это газ, который растворен в нефти либо выделяется из нее в процессе добычи. По выходу из скважины нефть и попутный газ проходят через газогенераторы, здесь и начинается их разделение. Именно попутный газ является ценнейшим сырьем для нефтехимического промышленного синтеза.

Области применения

Среди основных областей использования углеводородного сырья необходимо упомянуть применение в виде топлива. Высокая температура сгорания, экономичность применения, все это сделало газ самым востребованным видом энергетических ресурсов. Кроме природного и попутного газа, прекрасным углеводородным сырьем является нефть. От рациональности добычи, комплексности переработки природных ресурсов, соблюдения мер безопасности, напрямую зависит экономическая и политическая мощь государства.

Источник

Какие углеводороды имеют большое значение как сырье для синтеза полимеров

II. Химические свойства алканов

1. Реакции замещения

а) Галогенирование

В реакции образуются вещества галогеналканы RГ или С _n H _2n+1 Г

CH ₄ + Cl ₂ hν → CH ₃ Cl + HCl (1 стадия)

CH ₃ Cl + Cl ₂ hν → CH ₂ Cl ₂ + HCl (2 стадия)

Скорость реакции замещения водорода на атом галогена у галогеналканов выше, чем у соответствующего алкана, это связано с взаимным влиянием атомов в молекуле:

Электронная плотность связи С – Cl смещена к более электроотрицательному хлору, в результате на нём скапливается частичный отрицательный заряд, а на атоме углерода – частичный положительный заряд.

Со фтором реакция идёт со взрывом.

С хлором и бромом требуется инициатор.

Иодирование происходит обратимо, поэтому требуется окислитель для удаления HI из рекции.

Внимание!

В реакциях замещения алканов легче всего замещаются атомы водорода у третичных атомов углерода, затем у вторичных и, в последнюю очередь, у первичных. Для хлорирования эта закономерность не соблюдается при T>400˚C.

б) Нитрование (реакция М.И. Коновалова , он провёл её впервые в 1888 г)

2. Реакции отщепления (дегидрирование)

б) При нагревании до 1500 С происходит образование ацетилена и водорода:

3. Реакции перегруппировки (изомеризация)

4. Реакции горения (горят светлым не коптящим пламенем)

Помните! Смесь метана с воздухом и кислородом взрывоопасна

5. Реакции разложения

а) Крекинг при температуре 700-1000°С разрываются (-С-С-) связи:

б) Пиролиз при температуре 1000°С разрываются все связи,

в) Конверсия метана с образованием синтез – газа (СО + Н₂)

III. Получение алканов

1. Получение в лаборатории

1. Гидролиз карбида алюминия (получение метана):

2. Реакция Вюрца (взаимодействие натрия с галогенпроизводными алканов):

(R- это радикал; Г- это галоген)

3. Термическое декарбоксилирование солей карбоновых кислот в присутствии щелочей:

(ацетат натрия+ едкий натр=(метан+карбонат натрия)

этилат натрия этан

4. Каталитическое гидрирование алкенов и алкинов:

5. Электролиз растворов солей карбоновых кислот — реакция КОЛЬБЕ

Пример. Электролиз водного раствора ацетата натрия

2H₂O + 2CH₃COONa эл . ток = H₂ + 2NaHCO₃ + C₂H₆

2. Получение в промышленности

1. Из природного и попутного нефтяного газа

Метан называют ещё и болотным; рудничным газом.

Попутные нефтяные газы состоят в основном из этана, пропана, бутана и частично пентана. Их отделяют от нефти на специальных установках по подготовке нефти. При отсутствии газоконденсатных станций попутные нефтяные газы сжигают в факелах, что является крайне неразумной и разорительной практикой в нефтедобыче. Одновременно с газами нефть очищается от воды, грязи и песка, после чего поступает в трубу для транспортировки. Из нефти при ее разгонке (перегонке, дистилляции) отбирая последовательно все более и более высококипящие фракции получают:

легкий газойль (дизельное топливо) 230-305 С (С₁₃-С₁₇);

тяжелый газойль и легкий дистиллят смазочного масла 305-405 С (С₁₈-С₂₅);

смазочные масла 405-515 С (С₂₆-С₃₈).

Остаток после перегонки нефти называется асфальтом или битумом.

2. Синтезом из водяного газа:

3. Синтезом из простых веществ:

IV. Применение

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

2. Использование в качестве топлива – в котельных установках, бензин, дизельное топливо, авиационное топливо, баллоны с пропан-бутановой смесью для бытовых плит.

3. Вазелин используется в медицине, парфюмерии, косметике, высшие алканы входят в состав смазочных масел, соединения алканов применяются в качестве хладагентов в домашних холодильниках.

4. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров.

6. Значение алканов в современном мире огромно. В 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. Велико значение в медицине, парфюмерии и косметике.

Источник