Высшие парафины

С₁₀-С₂₀, с С₅-С₁₆- жидкости, с С₁₆ - твердые вещества.

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).

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 жидких и твердых парафинов используемых в процессах органического синтеза, является нефть. Нефть состоит из парафиновых, на­фтеновых и ароматических УВ с большей или мень­шей примесью кислород - и серосодержащих соединений. В зави­симости от месторождения соотношение в нефти упомянутых углеводородов значительно меняется.

Каждый класс УВ представлен в нефти: парафины присутствуют в виде нормальных и разветвленных изомеров; нафтены - 5- и 6-тичленные; ароматические УВ содержатся в виде бензола и его гомологов (толуол, ксилолы и т. д.).

Начальной стадией переработки нефти является атмосферная перегонка: бензиновые, лигроиновые, керо­синовые, газойлевые фракции. Остаток от атмосферной перегонки (мазут) подвергают далее вакуумной перегонке.

В смазочных маслах, газойлевых и керосиновых фракциях может содержаться до 30 % н-парафинов. Для их выделения применяют несколько методов.

1. Способ кристаллизации используют в 2 вариантах: с растворителем и без него. Кристаллизация без растворителей воз­можна для газойля и маловязких масел. Фракцию охлаждают рассолом и отделяют твердую лепешку (парафиновый гач), в которой еще содержится «30% жидких углеводородов. Для их отделения проводят «выпотевание»: гач помещают на ситчатую тарелку и нагревают, получая сравнительно чистый парафин.

Более распространена кристаллизация с растворителем_. Фракцию растворяют и охлаждают до минусовой Т; выпавший осадок повторно кристаллизуют из раствори­теля. Применяют и кристаллизацию с жидким пропаном как растворителем, играющим одновременно роль хладагента; при его частичном испарении достигаются равномерное охлаждение и кристаллизация парафина.

2.Карбамидная депарафинизация состоит в от­делении н-парафинов в виде кристаллических аддуктов с карб­амидом. Если нефтяную фракцию смешать с насыщенным вод­ным раствором карбамида при 10-40°С, то выпадает осадок, который после фильтрования и обработки горячей водой или паром при 70-100°С разлагается с выделением карбамида и смеси н-парафинов При обработке фракций, богатых парафином, используют рас­творитель дихлорметан, чтобы смесь не загустевала. Карбамид­ная депарафинизация применима для любых фракций и не тре­бует низких температур. Ее недостаток- малая селективность. В парафине, полученном этими двумя методами, допускается наличие примесей до 0,5 % ароматических углеводородов, 0,01 % серы и не более 10 % изопарафинов.

3.Выделение н-парафинов с помощью цеолитов является новым и прогрессивным способом, находящим все более широкое рас­пространение. Он применим к любым фракциям, дает высокую степень извлечения н-парафинов (80-98%), которые получа­ются в очень чистом виде (98,0-99,2 %). Процесс состоит из двух стадий: адсорбции н-парафинов и десорбции. Стадия десорбции -энергоемкая.

Область применения высших парафинов. Практические значение в качестве исходных веществ для органического синтеза имеют в основном парафины с прямой цепью углеродных атомов. Спектр применения парафинов в народном хозяйстве весьма широк. Они используются для пропитки древесины, бумаги и картона, применяются в резинотехнической, электротехнической и радиотехнической промышленности, в медицине, косметике и некоторых других областях (изготовление свечей, изоляционных лент, чернил и т.д.). В нефтехимии н-парафины применяются, в основном, в качестве сырья для производства алкилбензолов, алкансульфонатов, синтетических жирных кислот.