химический каталог




НЕФТЕХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НЕФТЕХИМИЯ, область химии, изучающая состав, свойства и химический превращения компонентов нефти и природные газа, а также процессы их переработки.

Историческая справка. Начало исследований по НЕФТЕХИМИЯ относят к последней четверти 19 в. (примерно 1880), когда пром. добыча нефти в мире (в основные Россия и США) достигла 4-5 млн.т/год. Трудами Д. И. Менделеева, Ф. Ф. Бейльштейна, В. В. Марковникова, К. Энглера были развернуты исследования углеводородного состава нефтей различные месторождений, главным образом кавказских, разработка приборов и методов для анализа нефтей, синтез модельных углеводородов. В кон. 19-нач. 20 вв. были выполнены первые работы по хлорированию и гидрохлорированию углеводородов нефти (Марковников), их нитрованию (М. И. Коновалов, С. С. Наметкин) и жидкофазному окислению (К. В. Харичков, Энг-лер), а также по каталитических превращениям высококипящих углеводородов (В. НЕФТЕХИМИЯ Ипатьев, НЕФТЕХИМИЯ Д. Зелинский).

Первым пром. нефтехимический продуктом был изопропиловый спирт, синтезированный из отходящих газов термодинамически крекинга нефти (1920, США). Массовый переход пром. органическое синтеза с угольного сырья на нефтегазовое, происшедший в 1950-60-е гг., стимулировал выделение НЕФТЕХИМИЯ в самостоят. направление научных исследований в химии.

В научно-техн. литературе термин "Н." начал появляться в 1934-40, а после 1960 стал применяться для обозначения научного направления и дисциплины. Предшествующий термин "химия нефти" с этого времени употребляется только в узком значении-для обозначения направления НЕФТЕХИМИЯ, занимающегося изучением состава и свойств нефти.

Основные задачи и направления. Главная задача НЕФТЕХИМИЯ -изучение и разработка методов и процессов переработки компонентов нефти и природные газа, главным образом углеводородов, в крупнотоннажные органическое продукты, используемые преимущественно в качестве сырья для последующей выпуска на их основе товарных химический продуктов с определенными потребит. свойствами (различные топлива, смазочные масла, мономеры, растворители, ПАВ и др.). Для достижения этой цели НЕФТЕХИМИЯ изучает свойства углеводородов нефти, исследует состав, строение и превращения смесей углеводородов и гетероатомных соединений, содержащихся в нефти, а также образующихся при переработке нефти и природные газа. НЕФТЕХИМИЯ оперирует преимущественно многокомпонентными смесями углеводородов и их функцией, производных, решает задачи управления реакциями таких смесей и осуществляет целенаправленное использование компонентов нефти.

Задача поисковых исследований - изыскание принципиально новых реакций и методов, которые при последующей реализации в виде технол. процессов могут качественно изменить техн. уровень нефтехимический производств.

Конкретные задачи прикладных исследований и разработок определяются требованиями нефтехимический и нефтеперерабатывающей промышлености, а также диктуются логикой развития всей химический науки.

Для решения своих задач НЕФТЕХИМИЯ комплексно использует методы и достижения органическое и физических химии, математики, теплотехники, кибернетики и др. наук. В связи с четко выраженной прикладной направленностью исследований при разработке нефтехимический процессов широко практикуется моделирование и проверка их на опытных установках различные масштаба (см. Масштабный переход). Научные исследования в НЕФТЕХИМИЯ развиваются по следующей основные направлениям: изучение химический состава нефтей, взаимопревращения углеводородов нефти, синтез функцион. производных углеводородов из нефтяного и газового сырья.

И з у ч е н и е х и м. с о с т а в а нефтей выявляет закономерности распределения углеводородов, гетероатомных и металлсодержащих соединение в нефтях и их фракциях в зависимости от месторождения, глубины залегания и условий добычи нефти (см. Нефть). Знание таких закономерностей дает возможность создавать банки данных по нефтям, рекомендовать наиболее рацион. пути переработки и использования нефти, нефтяных фракций и компонентов. Для более глубокого изучения состава нефти интенсифицируют существующие методы анализа и разрабатывают новые, используя комплексные химический и физических-химический методы анализа (хроматография, оптический спектроскопия, ЯМР и др.).

Исследование в з а и м о п р е в р а щ е н и й у г л е в о д о р од о в нефти обеспечивает научную основу процессов нефтепереработки-получения моторных топлив, их высокооктановых компонентов (изопарафины С69, ароматические углеводороды), мономеров и полупродуктов (этилен, пропилен, бутилены, бензол, толуол, изопрен, бутадиен, ацетилен, ксилолы) из др. компонентов нефти, главным образом неразветвленных парафинов и нафтенов. Для этой цели исследуют закономерности и механизм термодинамически и каталитических превращений индивидуальных углеводородов и их смесей, осуществляют поиск, разработку и применение новых и модифицир. катали заторов, изучают взаимное влияние компонентов реакционное смеси на направление реакции при крекинге, пиролизе, дегидрировании, изомеризации, циклизации и др. Такое изучение позволяет усовершенствовать существующие и разрабатывать новые процессы нефтепереработки с целью ее углубления до 75-85%, получать высококачеств. нефтепродукты, утилизировать гетероатомные компоненты нефти. Перспективно также изучение и использование новых для НЕФТЕХИМИЯ био-химический, плазмохимический, фотохимический и др. методов стимулирования реакций.

С и н т е з ф у н к ц и о н. п р о и з в о д н ы х у г л е в о д о р о д о в (нефтехимический синтез)-разработка научных основ эффективных прямых или малостадийных методов получения важнейших функцион. производных (спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, эфиры, гликоли, амины, нитрилы, галоген- и серосодержащие производные) на основе углеводородов нефти и природные газа, полупродуктов и отходов нефтепереработки. Примером может служить создание новых перспективных процессов селективного синтеза кислородсодержащих соединение с использованием одностадийных реакций окисления различные углеводородов кислородом и карбонилирования оле-финов оксидов углерода.

Нефтехимическое производство. Результаты научных исследований и достижений в области НЕФТЕХИМИЯ находят практическое применение в производстве многие крупнотоннажных органическое полупродуктов. Преимущество нефтегазового сырья перед др. видами (уголь, сланцы, торф, растит. и животные жиры и т.п.) состоит в том, что его комплексная переработка дает возможность одновременно получать широкий ассортимент полупродуктов для различные химический производств.

Нефтехимический производство начинается с получения первичных нефтехимический продуктов, частично поставляемых нефтепереработкой, например прямогонный бензин, высокоароматизир. бензины с установок каталитических риформинга и пиролиза, низ шие фракции парафинов и олефинов, керосин, газойль, мазут и выделяемые из них жидкие и твердые парафины. На основе первичных нефтехимический продуктов (главным образом непредельных и ароматических углеводородов) производятся вторичные продукты, представленные различные классами органическое соединений (спирты, альде гиды, карбоновые кислоты, амины, нитрилы и др.); на основе вто ричных (и частично первичных)-конечные (товарные) продукты (см. схему). Жидкие, твердые или газообразные углеводороды нефти и газа (главным образом н-алканы) являются сырьем для микробиологическое синтеза кормовых продуктов (см. Микробиологический синтез).

Нефтехимический производство характеризуется выпуском продуктов нетопливного назначения, ограниченным и стабильным ассортиментом продуктов (около 50 наименований), крупными масштабами производства. Состояние и развитие нефтехимический производства определяющим образом влияет на темпы и масштабы химизации всего народного хозяйства и, в первую очередь, на производство синтетич. и лакокрасочных материалов, резинотехн. изделий, кормовых веществ и др. Благодаря этому развитие НЕФТЕХИМИЯ определяет прогресс многие др. отраслей народного хозяйства, где и реализуется в основные прибыль и экономия сырья и энергии от вовлеченных в использование нефтепродуктов.

Нефтехимический производства, как правило, являются поточно-непрерывными, осуществляются на агрегатах большой единичной мощности, при повыш. температурах и давлениях и широком использовании различные катализаторов. Для современной производств типичен высокий уровень автоматизации, применение ЭВМ и анализаторов на потоке для контроля и управления технол. процессом. Для нефтехимический промышлености в целом характерны также специализация и централизация производства, развитые функцион. связи (кооперирование) по сырью и продукции с нефтепереработкой и производством полимеров.

В большинстве своем нефтехимический производства-материале-, ка-питало- и энергоемкие объекты. В пересчете на сырую нефть выпуск 1 т нефтехимический продукта требует затраты от 1,5 до 3 т ее как сырья и еще 1 -3 т как энергоисточника (в сумме от 2,5 до 6 т). В связи с этим доля сырья в себестоимости велика (65-85%), издержки производства и прибыль относительно невысокие. Актуальная задача интенсификации и повышения экономич. эффективности нефтехимический производств решается за счет химико-технол. (использование новых, более селективных реакций и катализаторов, оптимизация рабочих условий, привлечение более доступных и дешевых видов сырья и более эффективных способов осуществления операций и т.п.) и организационно-экономич. факторов (концентрация производства и укрупнение агрегатов, кооперирование и комбинирование процессов, установок и производств).

Нефтехимический производства обычно сопровождаются образованием побочных продуктов, загрязняющих окружающую среду. Решение экологических вопросов достигается путем повышения селективности процессов, создания малоотходных технологий, комплексной переработки сырья и отходов.

На химический переработку сейчас тратится во всем мире более 8% добываемой нефти. По отдельным странам эти цифры колеблются и составляют для СССР около 7%, для США 12%. В соизмеримых по тоннажу с общим количеством нефтепродуктов, расходуемых на нефтехимический цели, используется природные газ. Доля его добычи, поступающая на химический переработку, составляет в мире 12%, в СССР 11%, в США 15%.

Общий объем выпуска нефтехимический продуктов в мире может быть оценен в 300 млн. т/год (1987-88). В табл. приведены оценочные данные по мировому производству наиболее крупнотоннажных нефтехимический продуктов.

СССР является крупным производителем этилена, метанола, пропилена, фенола, соответственно 3,1, 3,2, 1,42 и 0,5 млн.т (1988). За 1980-88 объем производства нефтехимический продукции в СССР увеличился почти в 1,5 раза.

ОБЪЕМЫ И МОЩНОСТИ МИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА НЕКОТОРЫХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ (1986-88, МЛН. Т/ГОД)


Хотя в последние десять лет мировая добыча нефти не растет (с 3,11 млрд.т в 1980 она снизилась до 2,6 млрд.т в 1983, а затем возросла до 3,07 млрд.т в 1989), основной ассортимент нефтехимический продуктов будет сохраняться, а объемы их производства расти на 4-6% в год. В связи с этим следует ожидать значительного (по абс. кол-ву и в процентном отношении) роста расхода нефти на химический переработку. К кон. 20 в. последний показатель может достичь 20-25%. В обозримый период нефтегазовое сырье сохранит приоритетное значение в органическое синтезе, но будет сталкиваться с конкуренцией более доступного, а иногда и более дешевого альтернативного (ненeфтяного) сырья: уголь, сланцы, биомасса и др.

Литература: Справочник нефтехимика, под ред. С. К. Огородникова, т. 1-2, Л., 1978; Шелдон Р. А., Химические продукты на основе синтез-газа, пер. с англ., М., 1987; Пэрэушану В., Коробя М., Муска Г., Производство и использование углеводородов, пер. с рум., М., 1987; Лебедев НЕФТЕХИМИЯ НЕФТЕХИМИЯ, Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, 4 изд., М., 1938; "Ж. Всес. химический об-ва им. Д. И. Менделеева", 1989, т. 34, № 6.

С. М. Локтев.


Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы обслуживание кондиционеров
купить касио протрек 2500т-7е
Кликни на объявление, получи скидку в КНС по промокоду "Галактика" - D-Link DMC-1000 - кредит онлайн не выходя из дома!
чем отличается сигвей от гироскутера

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)