1) Фракционная перегонка и крекинг нефти.
Важнейшими источниками алканов являются нефть, природные и промышленные нефтяные газы. В состав нефти входят газообразные, жидкие и твердые углеводороды всех видов (предельные, непредельные, циклопарафины, ароматические и т.д.).
Природные нефтяные газы состоят главным образом из метана, этана, пропана, бутана и незначительного количества высших углеводородов. Промышленные газы наряду с перечисленными углеводородами содержат также этилен, пропилен, бутилен, изобутилен, которые являются ценными исходными продуктами промышленного органического синтеза.
Парафины извлекают из нефти или из отдельных нефтяных фракций (нефтяных погонов) путем фракционной перегонки, а также крекинг-процесса.
Каждая фракция представляет собой сложную смесь алканов с различным числом атомов углерода, и каждый алкан представлен несколькими изомерами. Использование нефтяных фракций зависит главным образом от их физических свойств, а не от того, представляют они смесь соединений или единичное соединение. Так, бензин, представляющий собой смесь продуктов, используется в двигателях внутреннего сгорания, керосин - в тракторах и форсунках реактивных двигателей, а соляровое масло - в дизелях.
Состав нефтяных фракций приведен в таблице:
Фракции | Ткип. 0 С | Число атомов углерода |
Газ | Ниже 20 | С1-С4 |
Петролейный эфир | 20-60 | С5-С6 |
Лигроин (легкий бензин) | 60-100 | С6-С7 |
Природный бензин | 40-205 | С5-С10 и циклоалканы |
Керосин | 175-325 | С12-С18 и ароматические углеводороды |
Смазочные масла | Нелетучие жидкие продукты | Длинные цепи, связанные с циклами |
Асфальт или нефтяной кос | Нелетучие твердые вещества | Полициклические соединения |
Сущность крекинга заключается в расщеплении молекул высококипящих углеводородов на молекулы низкокипящих углеводородов под воздействием высоких температур (450-6000С)и повышенном давлении (3-7 атм.) - термический крекинг, либо на катализаторах при более низких температурах (450-5000С) и давлении, близком к атмосферному - каталитический крекинг. При термическом крекинге алканы пропускают через колонку, нагретую до высокой температуры. Алканы с высоким молекулярным весом превращаются в алканы с низким молекулярным весом, алкены и водород.
Пример:
Таким образом, крекинг служит одним из важнейших способов промышленного получения алканов (в смеси с алкенами). Из получаемых алканов особенно ценны для химической промышленности пропан, бутан, изобутан и изопентан.
- Строение, номенклатура, изомерия алканов
- 1.2. Характеристика σ – связи
- 1.3. Гомологический ряд алканов
- 1.4. Номенклатура предельных углеводородов
- 1.5. Структурная изомерия алканов
- 1.6. Стереоизомерия (конформационная или поворотная изомерия)
- 2. Способы получения алканов
- 2.1. Промышленные способы получения алканов
- 1) Фракционная перегонка и крекинг нефти.
- 2) Гидрирование угля.
- 2.2. Лабораторные способы получения алканов
- 4) Гидролиз реактива Гриньяра.
- 5) Разложение солей карбоновых кислот.
- 3. Свойства алканов
- 3.1. Физические свойства
- 3.2. Общая характеристика химических свойств
- 3.3. Основные химические реакции
- 1) Галогенирование (реакция металлепсии)
- 2) Нитрование (реакция м.И. Коновалова, 1888 г.)
- 3) Сульфирование
- 4) Сульфохлорирование
- 5) Горение алканов (окисление)
- 4. Отдельные представители алканов
- 5. Экологические аспекты химии алканов
- 6. Вопросы и задачи по теме «алканы»
- Литература
- Редактор л.А. Скворцова