Реферат на тему Процессы β-оксиалкилирование в промышленности органического синтеза.

Содержание:

Введение 2
1. История развития промышленного органического синтеза 3
2. Общая характеристика процессов алкилирования 6
2.1 Классификация реакций алкилирования 6
2.2 Процессы оксиалкилирования 7
3. Каталитическое β-алкилирование изобутана олефинами 8
Заключение 12
Список использованной литературы 13

Введение:

Процесс производства современного бензина далеко не так прост, как иногда кажется. Если просто перегнать нефть, то полученная бензиновая фракция будет обладать крайне низким октановым числом (на уровне 55 – 60 ед. по моторному методу). Этот бензин называется прямогонным и не может быть использован напрямую в автомобильном двигателе, как ввиду низкого октанового числа, так и из-за высокого содержания серы, строго нормируемого современными экологическими стандартами.
Такой бензин имеет два пути: его могут отправить на нефтехимические предприятия, где из него после целого ряда превращений будут изготовлены различные полимеры, растворители и химические волокна. Или же бензин может подвергнуться дальнейшим превращениям на специальных установках НПЗ, в результате чего его качество значительно улучшиться.[4]
Самым современным процессом для получения высокоокачественных компонентов бензина является алкилирование. Процесс алкилирования направлен на получение высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных углеводородных газов. Не смотря на сложность процесса и применение серной или фтористоводородной кислоты в процессе производства, качество получаемого продукта оправдывает все трудности.

Заключение:

В нефтеперерабатывающей промышленности процессы алкилирования были осуществлены в различных модификациях. Наиболее распространены установки для каталитического алкилирования изобутана олефинами (в основном бутиленами) с получением широкой бензиновой фракции — алкилата. Алкилат, состоящий почти целиком из изопарафиновых углеводородов, имеет высокое октановое число (от 90 до 100) и весьма низкую чувствительность и служит компонентом автомобильных и авиационных бензинов.
Процесс алкилирования изобутана олефинами, преимущественно бутиленами, разработанный с применением в качестве катализатора серной кислоты и позднее фтористого водорода, был быстро внедрен в промышленность. Первые промышленные установки серно-кислотного алкилирования были введены в эксплуатацию в конце 30-х годов, а фтористоводородного алкилирования — в 1942 г. Целевым продуктом процесса был вначале исключительно компонент авиационного высокооктанового бензина, и лишь в послевоенные годы алкилирование стали использовать для улучшения моторных качеств товарных автомобильных бензинов.
В промышленном процессе алкилирования получение высокооктанового компонента бензина проще и дешевле, чем в применявшемся ранее процессе каталитической полимеризации бутиленов с последующим гидрированием димера в изооктан. Замена селективной полимеризации бутиленов каталитическим алкилированисм изобутана бутиленами помимо указанных ранее преимуществ исключала необходимость расхода водорода.

Фрагмент текста работы:

История развития промышленного органического синтеза

Современным химикам подвластно создание различных веществ искусственным путем, при этом появляются новые вещества, которые в природе не существуют.

Рисунок 1. Николай Николаевич Зинин

Одним из известнейших зодчих «атомного созидания» является русский ученый, преподававший в Казанском университете Николай Николаевич Зинин (1812—1880) (Рисунок 1). Он был первым ученым, который в лабораторных условиях синтезировал анилин (1842 год) — посредством разложения нитробензола получал анилин, который ранее могли получить, только используя дорогой естественный краситель — индиго.
Еще одна реакция, которая заслуживает особого внимания — «реакция Зинина», сущность которой сводилась к восстановлению анилина из нитробензола. Зинин в ходе реакции применял сернистый аммоний, без которого данная реакция не протекала. С течением времени стали использовать другие виды восстановителей. Так и появился на свет, искусственно созданный анилин.[3]
Благодаря синтезу анилина зародилось новое промышленное направление — анилино-красочное которое занимается производством красителей синтетического типа. Кроме того реакция Зинина способствовала использованию производственных «отходов» — каменноугольного дегтя, который используется для выработки красителя. А уже в середине девятнадцатого столетия каменноугольный деготь стали использовать для синтеза бензола, антрацена, нафталина.
Конечно, данные продукты реакции не имеют ничего общего с красящими веществами. Но применив химическую переработку, получают широкий сортимент красителей с богатой цветовой гаммой. Чуть позже в 1856 году анилин дал возможность получить красновато-фиолетовый краситель посредством химического синтеза.
Переработкой анилина получен был также новый краситель — фуксин. Дорогая краска, добываемая из особых насекомых, блекнет перед своей искусственно созданной соперницей.
Десять лет спустя наступила очередь и антрацена. Из него был создан краситель ализарин, который природа вырабатывает в корнях марены. В то время ализарин был еще первым членом будущей крупной семьи синих, зеленых, красных, черных и других красителей.
В 1884 году стали строить молекулы красителей и из нафталина. Семья новых синтетических красителей скоро сильно разрослась. Появились азокрасители.
Реакция, которая сто с лишним лет назад была проведена русским химиком в небольшой колбе, ныне непрерывно осуществляется в гигантских аппаратах на многочисленных заводах всех стран мира. Анилин, добываемый в огромном количестве, используется многими отраслями промышленности как сырье для получения всевозможных красок, фотографических препаратов, лекарственных веществ и других материалов.[1, c. 188]
Сразу оценил Зинин и особенные свойства нитроглицерина. В 1853 году он предложил использовать нитроглицерин как взрывчатое вещество. Для опытов Зинин сам приготовил значительное количество нитроглицерина и по просьбе артиллерийского отделения Военно-ученого комитета проводил испытания его.

Рисунок 2 Александр Порфирьевич Бородин

Н. Н. Зинин был учителем плеяды замечательных химиков прошлого века. Среди них был А. М. Бутлеров и А. П. Бородин (Рисунок 2), знаменитый русский композитор. Оценивая труды своего учителя, Бутлеров писал: «Имя Зинина будут всегда чтить те, кому дороги и близки к сердцу успехи и величие науки в России».
Реакция Зинина легла в основу производства синтетических красителей. Но на родине этого открытия, в России, из-за отсталости химической промышленности выпуск красителей не мог быть поставлен в широких размерах. Царские чиновники больше поощряли ввоз химической продукции из-за границы.
Производство синтетических красителей было создано в нашей стране только при советской власти.[2]
Другое открытие, имеющее огромное значение в современной промышленности органического синтеза, — это открытие так называемой альдольной конденсации. Оно связано с именем Александра Порфирьевича Бородина (1834—1887).
Название конденсации присваивается таким реакциям, которые протекают под влиянием катализаторов и при которых в результате образования связей между углеродными атомами различных молекул получаются молекулы более крупные. Иногда молекулы конденсируемого вещества целиком входят в состав новых молекул; иногда же происходит отщепление части атомов с образованием молекул воды и других простых молекул.
Реакция альдольной конденсации и другие реакции, открытые Бородиным, легли в основу производства многих синтетических веществ, в том числе и пластмассы, из которой изготовляются пластинки с записями музыкальных произведений самого Бородина.
В наши дни исходным продуктом при получении синтетического каучука, пластических масс и многих других ценных веществ служит химически активное органическое вещество — ацетилен.