Лабораторные методы получения алканов

Синтез алканов из элементов.

Таблица

Температура кипения, ˚ С	Число атомов С	Название фракции
20 – 90 90 – 100 100 – 200 200 – 300 > 300 ˚С	C5 – C6 C6 – C7 C7 – C10 (+циклоалканы) C12 – C18 +ароматические углевод. Высшие алканы	Петролейный эфир Лигроин Бензин Парафин Газойль

Остаток – полициклические соединения (асфальт, битум).

Низшие фракции используют по своему назначению, газойль используют для производства смазочных материалов, асфальтов и битум – как основа материалов для автодорожного строительства. Средние же фракции подвергают переработке.

1.Крекинг.

1.1. термический;

1.2.каталитический;

2.Реформинг.

Термический крекинг. Используют для получения дополнительного количества светлых нефтепродуктов. В результате термического крекинга образуются: газовая фракция 5% (содержит низшие насыщенные и ненасыщенные углеводороды), бензин с высоким октановым числом 20%, керосина – газойлевая фракция 52 – 53 %, используемая в качестве дизельного топлива, крекинг 20%,остаток – топливо для котельных, термогазойль 52 – 53%, - сырье для получения технического углерода. Температура 400 – 500 ˚С.

Процесс пиролиза можно отобразить следующей схемой:

Термический крекинг, таким образом, приводит к набору продуктов, которые далее разделяются обычными методами.

Каталитический крекинг. Каталитическом крекинге подвергают керосино – газойлевые фракции и вакуумные газойли. В качестве катализаторов используют алюмосиликатные смеси Al₂O₃/ SiO₂.

Температура 400 – 500 ˚С при каталитическом крекинге происходят следующие процессы:

- Образуются углеводороды меньшей молекулярной массы

- В ходе дециклизации образуются алкены

- Изомеризация

- Полимеризация, конденсация, коксообразование

Чем больше молекулярная масса углеводородов, тем легче идет их расщепление. Присутствующие ароматические углеводороды подвергаются деалкилированию также с образованием алканов и олефинов.

Реформинг – эта каталитический процесс по переработке бензиновых фракций под давлением (в присутствии H₂). Получают высококачественные бензины с высоким октановым числом и ароматических углеводородов. Катализатором является металлическая платина, нанесённая на Al₂O₃. Протекающие процессы:

Реакция C + 2H₂ → CH₄ осуществляется в присутствии железа, нанесённого на уголь. Она сильно зависит от температуры

300^оС (Fe/C) → 97% CH₄+ 3% H₂

600^оС (Fe/C) → 32% CH₄ + 68% H₂

800^оС (Fe/C) → 4,4% CH₄ + 95,6 H₂

Присутствие угля обязательно, потому что в присутствии Fe или Ni идёт обратный процесс

Оксосинтез (гидрирование СО и СО₂)

Для получения метана применяют Ni

Для получения высших углеводородов применяют Со

1. Реакции восстановления:

2. Реакции декарбоксилирования