образующийся карбкатион изомеризуется в результате миграции водорода и метильных групп

35.Каталитический крекинг нефтепродуктов: условия проведения, основные реакции, применение.(20 баллов)

Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью производства легких моторных топлив. Протекает в присутствии ионных катализаторов с кислотной функцией (алюмосиликаты, оксиды алюминия и др.) при Т=450-480^оС при атмосферном давлении. Это вызвано несколькими причинами: получением бензина с более высокими октановыми числами, чем при термическом крекинге; большей удельной производительностью установок каталитического крекинга; более мягкими температурными условиями процесса.

С_nH_2n+MOH=C_nH⁺_2n+1+MO^-

Механизм процесса – ионно-цепной.

Основное отличие каталитического крекинга от термического состоит в том, что в присутствии ионных катализаторов наблюдается не гомолитический, а гетеролитический разрыв связей С–С, при этом происходит изменение механизма с радикально-цепного на ионно-цепной.

В качестве катализаторов крекинга используют вещества с кислотной функцией типа алюмосиликатов, оксиды алюминия и др.

36.Процесс коксования ТГИ: условия проведения, состав продуктов, пр именение. (20 баллов)

37.Процесс полукоксования: условия проведения, состав продуктов, применение. (20 баллов)

Полукоксование и коксование – процессы термической деструкции ТГИ под влиянием нагрева без доступа воздуха. Эти процессы отличаются конечной температурой нагрева: полукоксование проводят до 500–550 °С, а коксование – до 1100 °С. Принципиально их можно рас- сматривать как единый процесс преобразования вещества ТГИ под действием температуры подобно крекингу и пиролизу углеводородов. Термическая деструкция ТГИ сочетает необратимые процессы разложения нагреваемого вещества с выделением низкомолекулярных продуктов и конденсации с образованием твердых высокоуглеродистых веществ. Как и в случае крекинга и пиролиза, общее направление термодеструкции ТГИ определяется величинами  G ° и Е св.

При полукоксовании и коксовании образуется твердый остаток (полукокс и кокс соответственно) и выделяются газообразные летучие продукты, часть которых после охлаждения конденсируется в жидкость. В случае полукоксования они называются «первичный газ» и «первичная смола», т.к. при этих температурах можно считать, что их компоненты не реагируют друг с другом и с твердой фазой. В этих условиях продукты, из которых состоит смола, в заметной мере содержат фрагменты исходных макромолекул ТГИ, что позволяет применять полукок-85 сование не только в промышленных, но и аналитических целях. При коксовании летучие продукты подвергаются более глубокой деструкции, давая ограниченный набор термодинамически более устойчивых веществ, входящих в состав смолы коксования (каменноугольной смолы) и коксового газа.

Процессы формирования твердого остатка полукоксования и кок- сования в целом аналогичны явлениям, происходящим при получении углеграфитовых материалов.

Состав продуктов полукоксования:

1) Первичная смола – содержит несколько классов орг. соединений: основания, карбоновые кислоты, фенолы, у/в, асфальтены (число конденсированных ядер 1-10) и др.

2) Первичный газ – состоит в основном из СН4, Н2, непредельных у/в и летучих гетеросоединений.

3) Полукокс

Продукты коксования делят на 3 группы

1) Смола коксования – имеет более простой состав, чем первичная смола. Содержит незамещенные конденсированные ароматические соединения:

2) Коксовый газ

3) Кокс

38.Процесс сажеобразования: условия проведения, основные реакции, применение.(20 баллов)

Сажа — аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов.

Сажа и пироуглерод – продукты высокотемпературного пиролиза углеводородных газов, протекающего как радикально-цепной процесс. Конечные продукты этого процесса термодинамически наиболее устойчивые при температурах порядка 1000 °С – молекулярный водород и свободный углерод.

39.Процесс термического крекинга и пиролиза углеводородов: условия проведения, основные реакции, применение.(20 баллов)

Термический крекинг и пиролиз углеводородов осуществляется в отсутствии катализаторов при повышенной t (крекинг – 450-500⁰С, пиролиз – 700-900⁰С) в отсутствии воздуха.

• При крекинге происходит разрыв С-С связей, а при пиролизе рвутся С-С и С-Н связи.

• Механизм реакций – свободно-радикальный.

• Высшие парафины более склонны к расщеплению, чем низшие.

• Разветвленные молекулы рвутся проще.

40.Процесс получения синтез газа методом газификации: условия проведения, основные реакции, применение.(20 баллов)

Газификация – это процесс высокотемпературного взаимодействия горючих ископаемых с парами воды, O₂, CO₂ или их смесями с целью получения горючих газов: H₂, CO, CH_4, которые в дальнейшем могут использоваться как топливо (синтез-газ) или как сырье для химической промышленности.

• Воздушный газ: 2С+O₂+3, 76N₂=2CO+3, 76N₂

• Водяной газ: C+H₂0=CO+H₂

• Полуводяной газ: 3, 65C+O₂+1, 65H₂O+3, 76N₂=3, 65CO+1, 65H₂+3, 76N₂

• Оксиводяной газ: 3, 65C+O₂+1, 65H₂O=3, 65CO+1, 65H₂

Получение синтез-газа:

СН₄+Н₂О=СО+3Н₂

СН₄+СО₂=2СО+2Н₂ Т=800-900^оС

СН₄+0, 5 О₂=СО+2Н₂

Катализатор: Ni, нанесенный на Al₂O₃