 |
|
|
|
()ModernLib.Net / / / () - (. 82)
Нефтяные технические битумы составляют третью по объёму производства группу товарных Н., имеющих широкое применение в народном хозяйстве: дорожные, строительные битумы и др. Технические битумы получают концентрацией (вакуумной перегонкой) и окислением (продувкой воздухом) остатков от перегонки нефти, содержащих большое количество асфальтово-смолистых и тяжёлых гетероциклических соединений. Значительную группу Н. составляют так называемые твёрдые углеводороды: парафины, церезины, вазелины, петролатумы, озокериты и др. Их получают разделением и очисткой продуктов, выделяемых при депарафинизации нефтяных фракций, а также путём переработки природных озокеритов. Используют твёрдые углеводороды в медицине, пищевой, электротехнической, бумажной, резиновой промышленности, для производства пластичных смазок и др. целей. Товарными Н. являются также различные растворители,нефтяной кокс,сажа, деэмульгаторы и пр. Н., получаемые путём разделения фракций пиролиза нефти (бензол, толуол, ксилол, нафталин, зелёное масло и др.), применяются в основном как нефтехимическое сырьё. В качестве химического сырья используются также газы нефтепереработки и многие др. продукты термической и каталитической переработки нефти. Лит.:Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, под ред. Н. Г. Пучкова, М., 1971; Нефтепродукты, [ч. 1-2], М., 1970. Н. Г. Пучков. Нефтехимическая промышленность Нефтехими'ческая промы'шленность,отрасль тяжёлой индустрии, охватывающая производство синтетических материалов и изделий главным образом на основе продуктов переработки нефти и природных горючих газов. На предприятиях Н. п. производятся синтетический каучук, продукты основного органического синтеза (этилен, пропилен, полиэтилен, поверхностно-активные вещества, моющие средства, некоторые виды минеральных удобрений), сажа, резиновые изделия (автопокрышки, резинотехнические изделия и предметы широкого потребления), асбестотехнические изделия. На нефть, как на важнейший источник химического сырья, одним из первых указал Д. И. Менделеев.Основополагающие работы в области нефтехимии были выполнены в конце 19 и начале 20 в. В. В. Марковниковым,Л. Г. Гурвичем,Н. Д. Зелинским,А. А. Летним,С. С. Намёткиным,а также зарубежными учёными М. Бертло (Франция), Ю. Хоудри (США), М. Пиром (Германия) и др. Однако промышленное производство органических продуктов до 1-й мировой войны 1914-18 базировалось только на переработке коксующегося каменного угля и пищевого сырья. Использование нефтяных углеводородов значительно расширило сырьевую базу промышленности и дало возможность осуществить наиболее экономичные процессы производства (см. Нефтехимический синтез, Основной органический синтез) . Условия для возникновения Н. п. создались в результате внедрения новых методов переработки нефти - крекинга и пиролиза.В США из крекинг-газов было освоено производство изопропилового спирта (1918), алифатических химических продуктов (1920), винилхлорида и прочих. В СССР становление Н. п. происходило в годы первых пятилеток 1929-40. В этот период было налажено промышленное производство синтетического каучука на ряде предприятий (в Ярославле, Воронеже, Ефремове). Вступил в строй (1932) шинный завод Ярославского резиноасбестового комбината. Ввод новых мощностей и реконструкция производства позволили в 1940 выпустить автопокрышек в 35 раз больше, чем в 1927-28. Производство резинотехнических изделий к концу 1-й пятилетки (1932) возросло в 5 раз и составило 35% в общем объёме резиновой промышленности. Производство сажи росло следующим образом: в 1916-300 т,в 1930 - около 2 тыс. т,в 1940 - около 60 тыс. т. После Великой Отечественной войны 1941-1945 были восстановлены и реконструированы многие предприятия Н. п. В 1949 было организовано первое в мире совместное производство фенола и ацетона по наиболее прогрессивному (кумольному) методу, разработанному советскими учёными. Определились перспективные экономические районы страны, в которых развёртывалось строительство нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Развитие Н. п. непосредственно связано с увеличением масштабов и совершенствованием процессов переработки нефти (см. Нефтеперерабатывающая промышленность ) .Для Н. п. СССР характерны высокие темпы роста (табл. 1). Табл. 1.- Темпы роста общего объёма продукции нефтехимической промышленности, %
В 1970 по сравнению с 1965 выработка пластических масс и азотных удобрений увеличилась в 2 раза, синтетических моющих средств - в 1,7 раза, синтетических жирных кислот - в 1,6 раза; выпуск синтетического каучука возрос более чем в 1,5 раза. Такое увеличение достигнуто главным образом в результате строительства крупнотоннажных объектов по производству качественно новых стереорегулярных каучуков. В 1966-70 в СССР впервые в мире организовано массовое производство высококачественных пневматических шин без применения натурального каучука; созданы предприятия по выпуску радиальных шин. В 1973 производство автопокрышек в СССР возросло в 1,6 раза по сравнению с 1965 и достигло 42,3 млн. штук. Общий объём продукции резино-асбестовой промышленности в 1972 увеличился по сравнению с 1960 на 272%. Значительно возросло производство резиновой обуви и др. товаров народного потребления. Введены в строй Новоуфимский, Омский, Новокуйбышевский, Новоярославский, Новогорьковский, Киришский, Рязанский заводы и комбинаты; Полоцкий нефтеперерабатывающий завод в БССР, крупные заводы по производству синтетического каучука, автопокрышек и резинотехнических изделий в центральной и восточной части СССР. Созданы и создаются центры по комплексной переработке нефти и нефтехимии в Азербайджане, Башкирии, Татарии, Чечено-Ингушетии, а также на Украине, в Белоруссии, на Дальнем Востоке, в Туркмении, Казахстане и Узбекистане. Построен ряд заводов и установок по производству высококачественного полиэтилена, полипропилена, полиизобутилена и др. полимерных продуктов на базе углеводородного сырья, производство полиэтилена и сополимеров этилена увеличилось в 1972 по сравнению с 1965 в 5,4 раза и достигло 307 тыс. т. Развитие Н. п. характеризуется высокими темпами и непрерывным повышением эффективности производства. Внедряются высокопроизводительные установки, создаются узкоспециализированные многотоннажные производства, совершенствуются каталитические системы, создаются поточно-автоматические линии для эластомеров и изделий из них, внедряются автоматизированные системы управления. В производстве синтетического каучука широко применяются установки для получения изопрена, единичная мощность которых возросла в 2-3 раза. Это оборудование позволяет на 20% сократить удельные капиталовложения, на 5% снизить себестоимость изопрена и в 2 раза повысить производительность труда. СССР оказывает техническую помощь др. социалистическим странам в создании и развитии Н. п. Страны - члены СЭВ координируют свои планы в этой области. Доля стран - членов СЭВ в мировом производстве химических товаров значительно возросла. Огромную роль в этом сыграла братская помощь Советского Союза в снабжении стран СЭВ нефтью, газом, а также в сооружении важных объектов, прежде всего нефтепровода «Дружба». Рост производства таких важнейших продуктов нефтехимии, как полиэтилен и сополимеры этилена, а также автопокрышек, показывают данные табл. 2 и 3. Табл. 2.- Производство полиэтилена и сополимеров этилена в странах - членах СЭВ, тыс. т
Табл. 3.- Производство автопокрышек в странах членах СЭВ, тыс. штук
Широкое развитие производства продуктов Н. п. наблюдается в капиталистических (особенно в развитых) странах (см. табл. 4). Развивающиеся страны - Индия, Ирак, Алжир и др.- придают большое значение созданию собственной Н. п. при осуществлении планов индустриализации, повышения уровня жизни населения и укрепления национальной независимости. СССР расширяет сотрудничество с этими странами и оказывает им техническую помощь в развитии Н. п. Табл. 4.- Производство некоторых нефтехимических продуктов в капиталистических странах в 1970, млн. т
Лит.см. при ст. Нефтеперерабатывающая промышленность. В. С. Федоров. Нефтехимический синтез Нефтехими'ческий си'нтез,получение химических продуктов на основе нефти и углеводородных газов синтетическим путём. Углеводороды нефти и газов природных горючих, газов нефтяных попутных, газов нефтепереработкислужат основным сырьём в производстве важнейших массовых синтетических продуктов: пластмасс, каучуков и волокон, азотных удобрений, поверхностно-активных и моющих веществ, пластификаторов; топлив, смазочных масел и присадок к ним, растворителей, экстрагентов и др. (см. Нефтепродукты ) .Все эти продукты широко применяются в различных отраслях народного хозяйства и в быту, с ними связано развитие многих новых областей техники (космонавтики, атомной энергетики и др.). В промышленно развитых странах Н. с. позволил создать крупную и быстро развивающуюся нефтехимическую промышленность.Углеводороды нефти и газов, являясь доступным, более технологичным и дешёвым сырьём, вытесняют остальные виды сырья (угли, сланцы, растительное, животное сырьё и пр.) почти во всех процессах органического синтеза (см. Основной органический синтез ) . Н. с. базируется на успехах органической химии, катализа, физической химии, химической технологии и др. наук и связан с глубоким изучением состава нефтей и свойств их компонентов. В основе процессов переработки углеводородного сырья в целевые продукты лежат многочисленные реакции органической химии: пиролиз, окисление, алкилирование, дегидрирование и гидрирование, галогенирование, полимеризация, нитрование, сульфирование и др.; важнейшее значение среди них имеют каталитические реакции. В производстве продуктов Н. с. большое место занимает подготовка углеводородного сырья и получение первичных исходных углеводородов: предельных (парафиновых), непредельных (олефиновых, диеновых, ацетилена), ароматических и нафтеновых. Основная их часть превращается в функциональные производные с активными группами, содержащими кислород, азот, хлор, фтор, серу и др. элементы. Предельные (алкановые) углеводородызанимают важное место по объёму использования в Н. с. Для производства различных химических продуктов потребляют низшие газообразные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан, пентаны) и жидкие или твёрдые парафины (от C 6до C 40). Низшие парафиновые углеводороды выделяются из газов природных и попутных. Газы нефтяные попутные и получаемые при стабилизации нефти содержат предельные углеводороды C 2-C 5в количестве 83-97 объёмных %. Из них выделяют этан-пропановую фракцию, изобутан, н-бутан, пентан. Природный газ с содержанием 96-97% метана используется в качестве технического метана в основном для производства аммиака, ацетилена, метилового спирта,хлорпроизводных соединений, сероуглерода, синильной кислоты.Жидкие и твёрдые нормальные парафины C 6-C 40получают из продуктов переработки нефти (бензино-керосиновых, дизельных и масляных дистиллятов) кристаллизацией при охлаждении, карбамидной депарафинизацией (см. Депарафинизация нефтепродуктов ) и с помощью молекулярных сит,а также др. методами. Переработкой парафинового сырья обеспечивается всё возрастающая потребность Н. с. в непредельных углеводородах (олефинах, диенах, ацетилене). Основным методом производства олефинов (этилена, пропилена, бутиленов) является высокотемпературный пиролиз разнообразного сырья, начиная от этана и газового бензина до тяжёлых нефтяных фракций и сырой нефти. Олефины получаются также попутно в процессах нефтепереработки. Каталитическим дегидрированием (см. Гидрогенизация ) превращают бутан в бутадиен, а изопентан в изопрен - в основные мономеры для производства каучуков синтетических. Большое промышленное значение имеют процессы конверсии парафиновых углеводородов в синтез-газ (смесь окиси углерода с водородом, см. Конверсия газов ) .Сырьём могут быть газы природные, попутные, нефтепереработки и любые нефтяные фракции. Из синтез-газа получают дешёвый водород,потребляемый в больших количествах для синтеза аммиака, гидроочистки нефтепродуктов, гидрокрекинга и др. процессов. Аммиак служит исходным продуктом для производства удобрений (аммиачной селитры, мочевины), синильной кислоты и др. Двухступенчатой конверсией метана производят также концентрированную углерода окись,используемую для многих процессов Н. с. Синтез-газ широко применяется в оксосинтезе, основанном на реакциях олефинов с окисью углерода и водородом. Из окиси углерода и водорода вырабатывается метанол - сырьё, из которого получают формальдегид,важнейший продукт для производства пластмасс, лаков, клеев и пр. материалов. Применяя реакции окисления, галогенирования, нитрования, сульфирования и др., из парафинов производят разнообразные продукты. Путём прямого жидкофазного окисления воздухом лёгких фракций (пределы выкипания 30-90 °С) бензина прямой перегонки при 150-210 °С и 4 Мн/м 2(40 ам) в присутствии ацетата кобальта или марганца вырабатывают в больших количествах уксусную кислоту.Многотоннажным процессом является жидкофазное окисление воздухом твёрдых нормальных парафинов в высшие жирные кислоты (C 10-C 20). В промышленности реализовано производство высших спиртов окислением н-парафинов (C 10-C 20). Из них вырабатывают поверхностно-активные вещества,моющие вещества типа алкилсульфатов и пр. В промышленных масштабах вырабатывают галогенопроизводные парафинов. Из метана получают метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углероди др. продукты. Метиленхлорид и четырёххлористый углерод являются хорошими растворителями. Хлороформ используют для синтеза тетрахлорэтилена, хлорфторпроизводных, ценного мономера тетрафторэтилена и прочих. Хлорированием этана производят гексахлорэтан и др. хлорпроизводные. Продукт хлорирования твёрдых парафинов хлорпарафин-40 (около 40% Cl) используется в качестве пластификатора, хлорпарафин-70 (около 70% Cl) - для пропитки бумаги и тканей повышенной огнестойкости. Продукты полного фторирования узких фракций керосина и газойля являются ценными смазочными веществами и гидравлическими жидкостями,обладающими высокой термической и химической стойкостью. Они могут работать продолжительное время при 250-300 °С в очень агрессивных средах. Фреоны - хлорфторпроизводные метана и этана - применяются в качестве хладоагентов в холодильных машинах. Нитрованием пропана и парафинов, кипящих выше 160-180 °С, азотной кислотой вырабатывают смесь нитропарафинов. Они используются как растворители и промежуточные продукты синтеза нитроспиртов, аминоспиртов, взрывчатых веществ.Сульфохлорированием и сульфоокислением керосиновых фракций C 12-C 20и н-парафинов получают поверхностно-активные вещества типа алкилсульфонатов. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||