Продукты нефтехимии: перечень, производство и применение
Нефть — это природный углеводород, который является отличным сырьем для получения огромного количества различных органических соединений. Рассмотрим основные продукты нефтехимии, которые необходимы в настоящее время для различных отраслей промышленности.
Нефтехимия – это огромная отрасль, которая неразрывно связана со всеми отраслями промышленности: машиностроением, электротехникой, производством различных полимерных материалов.
Сажа, технический углерод, моторные масла, бензин, керосина, газойль – это далеко не полный перечень продуктов, получаемых при промышленной переработке нефти. Рост масштабов производства химических продуктов объясняется модернизацией действующих производств, появлением новых технологий в строительстве.
Нефтехимическими продуктами называют все соединения, которые получаются при физической либо химической переработке газа и нефти. Активное применение этих полезных ископаемых началось в промышленных масштабах с середины двадцатого века. Они пришли на смену каменному углю, древесине. В настоящее время нефтехимические продукты применяют для производства лекарств, растворителей, пластмасс, инсектицидов, красителей, текстиля, моющих средств, резины.
Нефтяной эфир
Часто его именуют бензином. Какова формула эфира? Химический состав его - C7H7BrMg. Петролейный эфир представляет собой легкий бензин, который является хорошим растворителем. В составе битумов это вещество используется для осаждения асфальтенов.
Синтетические каучуки
Это высокополимерный продукт, который состоит из смеси углеводородов, серы, кислорода, азота, хлора. Каучук способен переходить при вулканизации в резину — продукт высокой эластичности, который сохраняет свои свойства при температурных колебаниях.
Какие процессы нефтехимии используются для его получения? Путем гидратации этилена получают этанол (этиловый спирт). Его испаряют в герметически закрытых сосудах. Под воздействием высоких температур и катализатора осуществляется расщепление этанола до бутадиена. Диеновый углеводород очищается, подвергается каталитической полимеризации, образуя каучук-сырец. При пониженном давлении его обрабатывают в мешалках, прокатывают. Полученные продукты нефтехимии отправляют на заводы, производящие резину.
Пластмассы
При взаимодействии этилена с хлором получается белый порошок — поливинилхлоридная смола. При ее последующей химической обработке получают винилпласт — кристаллическое твердое вещество. Такие продукты нефтехимии не горючи, не обладают запахом, не растворяются в щелочах и кислотах, устойчивы к воздействию концентрированной азотной кислоты.
Винилпласт подвергается механической обработке, сваривается струей воздуха, используется для изготовления труб, электроизоляционного материала, вентилей, шлангов. Данный материал — основа поропластов, пенопластов, обладающих высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными характеристиками. Он востребован в технике, медицине, сельском хозяйстве, в быту.
Полимерные соединения
Этилен, пропилен — это углеводороды, которые являются мономерами для изготовления полимеров. При высокомолекулярной полимеризации этилена получают полиэтилен высокого либо низкого давления. Катализатором процесса выступает кислород.
Такие продукты нефтехимии имеют ценные свойства: легкость, гибкость, диэлектрические и механические свойства, высокую химическую стойкость, водонепроницаемость. Полиэтиленовые трубы используют для ирригационных сооружений, водопроводов, перекачки продуктов на химических предприятиях. Благодаря хорошим теплоизоляционным свойствам, они даже при замерзании воды не лопаются, на стенках не бывает известковых отложений.
Тефлон
Данное соединение также является продуктом нефтехимии. Тетрахлорэтилен получают при полимеризации мономеров, в составе которых есть два атома фтора. Тефлон устойчив к действию кислот, щелочей, растворяется он только в металлическом натрии. Данный материал востребован в промышленности, медицине. К примеру, из него изготавливают клапаны, трубы, шланги, разнообразные прокладки.
Синтетические волокна
В настоящее время самыми востребованными материалами считаются: лавсан, капрон, анид, нитрон. В качестве исходного сырья для производства, например, капрона, выступает капролактам. Его плавят и подвергают полимеризации, получая капроновую смолу. Выдавливаемая азотом из аппарата, смола застывает, измельчается, используется для производства волокна.
Лавсан вырабатывают из параксилола, получаемого при переработке бензиновой фракции, выделяемой из нефти. У этого волокна высокая прочность, устойчивость к истиранию, температурным перепадам. Применяют его для изготовления качественных тканей для пальто.
Моющие средства
Если ранее в качестве единственного моющего средства использовалось твердое мыло, то в настоящее время существует огромное количество разнообразных синтетических моющих средств: жидкостей, порошков. Они имеют отличную моющую способность, подходят для воды любой жесткости.
В качестве исходного вещества для их производства выступают жирные синтетические кислоты, выделяемые из нефти. Важными продуктами, которые востребованы в ходе производства моющих средств являются алкилсульфаты и сульфанол, которые образуются в ходе сульфирования жирных высших спиртов. Формула эфира, образующегося при этом, зависит от взятого исходного спирта. Сами спирты получают как прямым окислением парафина, так и путем гидрогенизации жирных кислот.
Подведем итоги
Среди основных классов веществ, которые выделяются из природного газа либо побочных продуктов, интерес представляют углеводороды, нафтеновые кислоты, сернистые соединения. Углеводороды являются основным источником производства химических соединений. Из метана, который является основой газа, выделяют разнообразные органические производные, а также водород для синтеза аммиака. Бутан, пропан, этан превращают в ненасыщенные углеводороды для последующей их химической обработки. Олефины и парафины есть в газах, которые образуются при переработке нефти.