Oksidlovchilar ta’siri - Bob Neft va tabiy gaz xomashyolari

|
Bob Neft va tabiy gaz xomashyolari
|
bet | 7/9 | Sana | 11.12.2023 | Hajmi | 46,17 Kb. | | #116269 |
Bog'liq Bob Neft va tabiy gaz xomashyolari neft va gazni qayta ishlash b-fayllar.org (4)Oksidlovchilar ta’siri. Oksidlash reaksiyasi yordamida sikloparafinlarni tegishli etilen uglevodorodlaridan farqlash mumkin. siklopropan va uning gomologlari odatdagi haroratda ishqoriy muhitda kaliypermanganat ishtirokida juda sekin oksidlanadilar. Siklobutan va yuqori sikllar kaliypermanganat ishtirokida oksidlanmaydilar va bu bilan ular to’yingan uglevodorodlarni eslatadilar. sikloparafinlarni kuchli oksidlovchilar yordamida oksidlash natijasida ikki asosli kislotalar hosil bo’ladi:
Bu reaksiya yordamida neft tarkibida uchraydigan siklogeksandan foydalanib kaprolaktam, naylon-4,6 va geksametilendiamin uchun zarur bo’lgan adipin kislota olinadi.
Nitrolash. 5 va yuqori a’zoli sikllarni nitrolash to’yingan uglevodorodlarni nitrolashdagi kabi yuqori haroratda suyultirilgan nitrat kislota yordamida amalga oshiriladi.
Izomerlanish va disproporsiyalanish reaksiyalari. Uch a’zoli sikloalkanlar yuqori harorat ta’sirida etilen uglevodorodlariga izomerlanadi:
Sakkiz va undan yuqori a’zoli sikllar yuqori haroratda besh va olti a’zoli sikllar hosil qilib izomerlanadilar. Besh va olti a’zoli sikllar eng barqaror hisoblanadilar.
Siklopentanning alkilalmashgan hosilalari yuqori harorat, katalizator va bosim ostida olti a’zoli halqa hosil qilib izomerlanadilar. Bu reaksiyadan sanoatda metilsiklopentandan siklogeksan hosil qilishda foydalaniladi:
Olti va yetti a’zoli halqalar yuqori harorat, bosim va katalizator ishtirokida halqani kichraytirib yoki kengaytirib izomerlanishlari mumkin:
Uch va to’rt a’zoli halqalarning beqarorlik, besh, olti va yuqori a’zoli halqalarning barqarorlik sabablarini Bayyor o’zining kuchlanishlar nazariyasida quyidagicha tushuntiradi. Halqa qanchalik kichik bo’lsa, sikl yuqori kuchlanish ostida mavjud bo’ladi. Halqa kattalashishi bilan kuchlanish kamayib boradi.
Bayer uglevodorodlarning ochiq zangjir hosil qilgandagi fazoda joylashishida uglerod va vodorod orasidagi bog’lar orasidagi burchak (109028’) va yopiq zanjir hosil qilgandagi holati orasidagi farqni Bayer kuchlanishining mezoni sifatida qabul qiladi.
Masalan, propandagi uglerod va vodorod atomlari orasidagi burchak (109028’) ga teng. siklopropandagi uglerod va vodorod atomlari orasidagi burchak (109028’ – 600):2 = 24044’ ga teng. SHuning uchun siklopropandagi 3 ta uglerod atomi bitta tekislikda yotadi va katta kuchlanish ostida bo’ladi.
Hamma uglerod atomlari bir tekislikda yotganda siklobutan va siklopropanda (109028’ – 900):2 = 9044’ va (109028’ – 1080):2 = 0044’ ga teng. Lekin to’rt va besh a’zoli halqalar tekis joylashgan emas.
Bayerning kuchlanishlar nazariyasi katta halqalarning mavjud bo’lishligini inkor qiladi. Lekin hozirgi kunda tuzilishida 30 dan ortiq uglerod bo’lgan yopiq zanjirli birikmalar sintez qilib olingan va ular o’ta barqaror birikmalar ekanligi aniqlangan.
Yuqori a’zoli sikllarning barqarorlik sababini Saks va Mor ularning molekulasini har xil tekislikda joylashganligida deb tushuntiradilar. Masalan, siklogeksan molekulasi ikki xil – «qayiq» va «kreslo» ko’rinishida mavjud bo’lishi mumkin.
Qator sintezlarda benzol o`rnida toluol ishlatilishi mumkin.Hozirda sanoatda toluoldan kaprolaktam ishlab chiqarish jarayoni qo`llanila boshlagan. Ushbu jarayon quyidagi bosqichlardan iborat: toluolni oksidlash, benzoy kislotasini gidrirlash va siklogeksan kislotasini kaprolaktamga nitrozillash:
Chirchiq shahrida toluoldan kaprolaktam olish korxonasi mavjud bo`lib, u 1 yilda 90.000 t. kaprolaktam ishlab chiqarishi mumkin.
1. Kaprolaktamni siklogeksankarbon kislotasidan hosil bo`lishi oleum va nitrozil sulfat kislotalarini ketma - ket ta'siri oqibatida bo`lib, bu jarayonlarni quyidagi sxema orqali ko`rsatish mumkin:
Bu reaksiyaning umumiy nomi siklogeksankarbon kislotasini protonlanishi va SO3 bilan aktivlanishi deb ataladi.
2. Nitrozillash va dekarboksillash.
3. Qayta guruhlanish va gidroliz.
Sanoat miqyosida хomashyo sifatida toluol xizmat qiluvchi fenol ishlab chiqarish jarayoni amalga oshirilgan.
Benzoy kislotasini oksidlash suyuq fazada suv bug`lari bilan 2300C da mis va magniy benzoatlari ishtirokida amalga oshiriladi. Iqtisodiy ko`rsatkichlar bo`yicha ushbu usul sulfonat, xlorbenzol va siklogeksan orqali fenol ishlab chiqarishdan afzalroq bo`lib, kumol usulidan keyin turadi. Kumol usuliga analogik holda krezol izomerlarini simol gidroperoksidlari orqali olish mumkin. Parakrezol antioksidlovchilar olishda, (masalan, ionol - 4 - metil, 2,6 - tretbutilfenol), bundan tashqari krezollar gerbitsidlar, krezol - aldegid smolalar ishlab chiqarishda qo`llaniladi. Toluolni sulfat, nitrat kislotalari aralashmasi yordamida nitrolashda reaksiya odatda 3 bosqichda ketib, portlovchi modda hosil bo`ladi (2,4,6 - trinitrotoluol):
Toluolni oksidlab benzaldegid olinadi.Bo`yoq sintezi va parfyumeriyada qo`llaniladi. Benzaldegid toluolni metil guruhi bo`yicha xlorlab ham olinishi mumkin. Hosil bo`lgan benzilxlorid so`ng gidrolizlanadi:
Toluolning ko`p qismi benzol ishlab chiqarishda ishlatilib, termik yoki katalitik gidrodealkillash jarayoni ketadi.
Gidrodealkillash jarayoni bilan boshqa sanoat jarayoni - toluolni disproporsiyalash (transalkillash) jarayoni o`zaro raqobat qiladi:
Suyuq fazada nisbatan quyi harorat (3000C) da, 4,4 MPa bosimda disproporsiyalanish jarayonini yuqori aktivlikka ega bo`lgan seolit katalizatorlarida olib boriladi.
Toluol asosida - tereftal kislotasini olishni turli jarayonlari ishlab chiqilgan. Tereftal kislota benzoy kislotasi tuzlarini disproporsiyalab olinishi mumkin:
Xulosa
Azotli birikmalar miqdor jihatidan kislorodli va oltingugurtli birikmalardan kamroqdir (0,01-0,6% (mass.) dan ayrim hollarda 1,5% (mass.)). Azot uglevodorodlar bilan hususiyatlari har xil bo‘lgan turli azot saqlovchi birikmalar hosil qiladi.
Neftning engil fraksiyalarida kamroq. Asosan neftning 400 ºS dan yuqorida qaynovchi og‘ir fraksiyalarida ko‘proq bo‘ladi. Azot birikmalarining yarmidan ko‘prog‘i asfalten va smolasimon moddalarni tarkibiga kiradi.
Azot ham oltingugurt kabi neftni qayta ishlashda qo‘llaniluvchi katalizatorlarga zaharli tasiri va yoqilg‘ilar yonganda azot oksidlarini hosil qilishi sababli neftdagi zararli moddalar tarkibiga kiradi.
Kimyoviy xossalariga ko‘ra azot birikmalari asos va neytral xususiyatga ega bo‘lib, asos xususiyatiga ega bo‘lganlarni kislotalar yordamida ajratib olish mumkin:
Bularni boshqa hosilalari ham bor: masalan, bir yoki ikkita metil yoki etil radikalligi, halqali alkan bilan birlashgani va shu kabilar.
Bazan shunday moddalar uchraydiki molekulasida ham azot, ham kislorod atomlari bor, yoki ham azot, ham oltingugurt atomlari bor.
Neytral xarakterdagi azot birikmalari asosan pirrolni hosilalaridan iborat. Pirrolni alifatik hosilalari o‘rganilmagan, ammo aromatik halqali hosilalari o‘rganilgan.
indol karbazol benzkarbazol pirrol
Bu birikmalar neftni 450-540 °C dagi fraksiyalarda uchraydi.
Neftda azot tutgan birikmalardan yana biri porfirin birikmalari bo‘lib, porfirin tarkibini to‘rtta pirrol molekulasi tutgan metall komplekslari tashkil qiladi:
Demak benzin fraksiyasida azot deyarli uchramaydi, dizel va solyar fraksiyasida asosli azot birikmalari uchraydi. Og‘ir fraksiyalarda pirrol va karbazol va ularning hosilalari mavjud.
Azot birikmalarini laboratoriya sharoitida neft mahsulotlaridan ajratib olib o‘rganilgan. Ular sanoatni ko‘p tarmoqlarida qimmatli xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin.
|
| |