Низшие парафины

К ним относятся от С₁ до С₅, где С₁-С₄ - это газы (5 газов еще изобутан), а С₅- низкокипящие жидкости (изо-, нео-, пентан). Метан относится к трудно сжижаемым газам, но остальные газообразные парафины конденсируются уже при охлаждении водой под давлением. В гомологическом ряду парафинов увеличиваются Т_кип и Т_плав, изомер разветвленного строения кипит при более низких Т, чем изомер линейного строения. Плотность < 1, плохо растворяются в воде и полярных жидкостях (в низших спиртах, кетонах, альдегидах).

Низшие парафины образуют с воздухом взрывоопасные смеси, метан и этан лишены запаха, пропан имеет характерный запах бензина. Из низших парафинов в качестве сырья для органического синтеза больше всего используют метан, н- и изобутан, изопентан. Значительно меньше применяют этан и особенно пропан.

Для насыщенных углеводородов возможен лишь гомолитический, радикальный разрыв связей, при этом происходит замещение атомов водорода, расщепление углеродного скелета (крекинг), окисление частичное или полное (сгорание). Все это определяет круг реакций, к которым способны парафины; это в первую очередь радикальные реакции замещения, идущие в довольно жестких условиях (действие света, высокой температуры и др.) К реак­циям присоединения алканы не способны. В этом их принципиаль­ное отличие от непредельных углеводородов.

Главным источником низших парафинов (С₁-С₅) являются природный и попутный газы, газ газоконденсатных месторождений, а также нефтезаводские газы от процессов переработки нефтепродуктов в присутствии водорода (риформинг).

Природный газ – газ, добываемый из газовых месторождений. Иногда они содержат большие количества диоксида углерода, азота, гелия. Иногда они содержат большие количества СО_2, N₂ и гелия. Для газоконденсатных месторождений обычно характерно высокое давление, и при его снижении происходит сепарация и выделяется газ и жидкий конденсат.

Попутный газ выделяется вместе с нефтью при ее добыче из нефтяных скважин. Часть этих газов отделяется в сепараторах, а другая остается растворенной в нефти и отделяется при ее стабилизации, т.е. отгонке летучих компонентов.

Природный газ выгодно использовать только как источник метана (96-97%). К нему по составу близки газы газоконденсатных месторождений. Напротив, попутные газы являются наиболее ценными для получения парафинов C₃-C₅. Из УВ С₄ в попутных газах преобладает н-бутан (3-5 объемов на 1 объем изобутана), а из С₅ - н-пентан (1,5-4,0 объема на 1 объем пентана).

Для разделения попутного газа можно использовать способы абсорбции, адсорбции, конденсации и ректификации. Основные проблемы при осуществлении абсорбции связаны с подбором абсорбента и созданием рациональных условий контактирования газа и жидкости.

С₂-С₆ (Широкая фракция легких УВ) - разделяют ректификацией, процесс основан на разнице температур компонентов смеси. Ректификацией разделяют жидкие смеси, для этого газы превращают в жидкости либо увеличением давления, либо понижением температуры. ЦГФУ (центральная газофракционирующая установка) состоит из 6-8 колонн.

Этан - сырье для пиролиза

Пропан - топливный агент, хладагент

н-Бутан - сырье для пиролиза, сырье для получения изобутана, также получают дивинил

Изобутан - используют для получения изобутилена

н-пентан - изомеруют в изопентан

гексан - растворитель нефрас

Устройство, характеристика(по производительности, напору, КПД, равномерности подачи) и принцип действия поршневого насоса. Воздушные колпаки. Индикаторная диаграмма. Диаграмма подачи.

Насос – гидравлическая машина, преобразующая энергию двигателя в механическую энергию перемещаемой жидкости.

1-Поршень 2- Цилиндр 3,4-всасывающие и нагнетательные клапаны 5,6 – воздушные колпаки (буферные ёмкости примерно на ½ заполненные воздухом) 7,8- линия всасывания и нагнетания 9- шток 10- шатун 11- кривошип

Вращательное движение вала двигателя трансформируется в возвратно-поступательное движение поршня с помощью кривошипно-шатунного механизма.

При движении поршня из крайнего левого положения вправо в цилиндре за поршнем образуется вакуум, при этом 3 открывается, а 4 закрывается и жидкость из линии 7 устремляется в цилиндр вслед за поршнем, происходит всасывание жидкости при давлении Рвс. При движении поршня из крайнего правого положения влево давление подскакивает от Рвс до Рн, при этом 3 закрывается, а 4 открывается и происходит выталкивание жидкости из цилиндра под давлением Рн в линию 8, т.е. нагнетание (участок с-d), затем рабочий цикл повторяется.

На схеме ПН простого действия, в нём за 1 поворот кривошипа – 1 всасывание и 1 нагнетание (диаграмма б)

На диаграмме а) зависимость абсолютного давления в цилиндре от расстояния (объема), описываемого поршнем в пространистве Рвс, Рн – давление всасывания и нагнетания. На диаграмме б) зависимость объемной подачи ПН простого действия от угла поворота кривошипа: 1рад = 360/2П = 57°18’ ≈ 57,3°.

Для ПН простого действия характерна прирывистость подачи жидкости, т.е. пульсирующий характер подачи. Это приводит к гидроудару при закрывании клапана. Гидроудары вызывают шум, треск, вибрацию и сокращают срок службы ПН. Понизить степень пульсации подачи ПН можно 2 способами:

1)установкой на линиях всасывания и нагнетания воздушных колпаков, они играют роль воздушных подушек – это объясняется способностью воздуха сжиматься при повышении давления; 2)вместо ПН простого действия использовать ПН кратного действия (1,2,3,4-кратного). ПН 2го действия – цилиндр снабжают двойной крышкой с парой клапанов, в нём за 1 оборот кривошипа – 2 всасывания и 2 нагнетания. При этом подача насоса становится более плавной и увеличиваются все основные показатели ПН, в 1ю очередь растет производительность насоса.

Для увеличения производительности применяют многоцилиндровые компрессоры (привод от одного коленчатого вала). У ПН 3-го и 4-го действия подача ещё более плавная и равно мерная и выше производительность.

V, м³/с

0 π 2π α, рад/с