ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

НЕФТЬ

Львиная доля нефти, добываемой (80 - 90%) перерабатывается на различные виды топлива и смазочные материалы; около 8% расходуется на нужды органического синтеза. Если учесть, что практически весь транспорт (и наземный, и воздушный, и водный) и значительная часть тепловых электростанций используют нефтепродукты как источник энергии, а также то, что производство полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и многих других веществ базируется на нефтяном сырье, то не будет преувеличением сказать, что современная цивилизация базируется на нефти. Экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого природного сырья.

В состав нефти входит более 150 различных углеводородов (и это только установлены; пожалуй, значительное большинство еще неизвестные). Из них примерно половину составляют алканы и половину арены. Основная часть алканов представлена углеводородами в интервале от гексана С₆Н₁₂ к декану С₁₀Н₂₂. Важнейшие арены - бензол и его производные - толуол и ксилол (все три его изомеры):

В различных сортах нефти доля каждого компонента может быть разной. Кроме углеводородов, в нефти присутствуют и другие вещества.

Следовательно, нефть - природная смесь углеводородов. Первый этап переработки нефти заключается в разделении ее на фракции - группы веществ с близкими температурами кипения и, соответственно, близкими молекулярными массами. Фракцией, которая имеет самую низкую точку кипения, является бензиновая - от температуры начала кипения до -200 °С. После этого последовательно відганяються лигроин, керосин, газойль.

Максимальная температура, до которой нагревается при этом нефть составляет 320-350 °С.

В результате перегонки остается мазут. Чтобы выделить отдельные фракции из мазута (из него получают солярий масла - дизельное топливо, масла, вазелин, парафин), его тоже перегоняют, но при пониженном давлении для понижения температуры кипения веществ, входящих в его состав.

Наибольшую ценность среди нефтепродуктов имеют бензиновая и керосиновая фракції. их суммарный состав редко превышает 10-15%. Для увеличения выхода применяют крекинг - высокотемпературный расписание больших молекул на меньшие.

При росте температуры выше 350 °С относительно длинные углеводородные цепи рвутся, образуя более легкие молекулы, которые, собственно, и составляют бензиновую и керосиновую фракции.

Вот, например, что происходит при 400 °С с углеводородом ейкозаном:

Крекинга подвергают газойль и солярий масла из мазута путем нагревания без доступа воздуха при 470-550 °С.

Более продуктивным является каталитический крекинг - нагревание при более низких температурах (450-500 °С) в присутствии катализаторов, которыми в данном случае выступают специальные сорта глины. Особая ценность такого крекинга заключается в том, что в результате образуются углеводороды с разветвленными цепями, которые дают бензин лучшего качества.