Виробництво органічних речовин
У виробництві органічних речовин існують два напрямки:
Основний органічний синтез;
тонкий органічний синтез.
Основним або важким органічним синтезом називається сукупність виробництв органічних речовин відносно простої будови, одержуваних у дуже великих кількостях і використовуються як у якості цільових продуктів, так і напівпродуктів в інших галузях органічної технології. Історія розвитку основного органічного синтезу представлена в додатку 5.
Тонкий органічний синтез об’єднує виробництва органічних речовин складної будови, які виробляються в невеликих кількостях як цільовий продукт. До таких органічним речовин відносяться барвники, фото – та кінореактіви, фармацевтичні препарати, вибухові речовини, парфумерні засоби і т. п.
Основний органічний синтез об’єднує виробництва продуктів, які складають основу сировинної бази решті промислової органічної хімії. У більшості випадків основною органічний синтез ототожнюється з нафтохімічного синтезу. Це пов’язано зі зміною структури сировинного балансу виробництв органічної технології в останні десятиліття і переорієнтацією на нафтову сировину. Продукція основного органічного синтезу обчислюється багатьма сотнями тисяч і мільйонами тонн на рік.
Сировиною у виробництві продуктів основного органічного синтезу в даний час є викопне органічне сировину: нафту, природний газ, кам’яне вугілля і сланці. Викопне органічне сировина проходить попередню обробку. У результаті проведення різноманітних хімічних та фізико-хімічних процесів перетворення, до яких відносяться крекінг, піроліз, риформінг, ректифікація, конверсія, коксування і напівкоксування, отримують вихідні речовини для основного органічного синтезу. Вихідні речовини об’єднані в п’ять груп:
Алкани – від метану до парафінів;
алкени – від етилену до пентенов;
ароматичні вуглеводні – бензол, толуол, ксилоли, нафталін;
ацетилен;
оксид вуглецю (II) і синтез-газ.
Найбільш важливими виробництвами основного органічного синтезу є:
На основі алканів виробництво спиртів і кислот, бутадієну, ізопрену;
на основі алкенів виробництво етанолу, ізопропанолу;
на основі ароматичних вуглеводнів виробництво етилбензолу, стиролу;
на основі ацетилену виробництво ацетальдегіду, оцтової кислоти, оцтового ангідриду;
на основі синтез-газу виробництво метанолу, формальдегіду;
на основі нафтенов виробництво капралактама.
Вибір способу переробки сировини в продукти основного органічного синтезу залежить від властивостей синтезованого з’єднання, структури та доступності сировини, економічної доцільності виробництва. Можливість отримання одного і того ж цільового продукту з різних видів сировини, а також можливість використання одного вихідної сировини для виробництва різних продуктів обумовлюють багатоваріантність процесів виробництва органічних речовин.
Для технології основного органічного синтезу характерні деякі особливості, до яких відносяться:
Многостадійност’ технології.
Многомаршрутност’ проходження проміжних продуктів.
Кооперування і комбінування різних технологічних процесів, установок і виробництв, взаємопов’язаних єдиною технологією.
Високий ступінь автоматизації на всіх рівнях виробництва.
Використання суміщених процесів.
Хімічну основу виробництва складають класичні реакції органічної хімії. Тому хіміко-технологічні процеси основного органічного синтезу ведуть у присутності каталізаторів, при дії високих температур і тисків, в умовах фото – та радіаційного опромінення.
Загальна швидкість процесів основного органічного синтезу визначається швидкістю хімічної реакції, тому технологічні режими залежать від оптимальних умов ведення хімічного перетворення. Розвиток промислового органічного синтезу тісно пов’язане з розробкою селективних каталізаторів і організацією на їх основі цілеспрямованої переробки синтез-газу. З численних каталітичних перетворень можна виділити найбільш важливі напрямки:
Синтез вуглеводнів за методом Ф. Фішера і Г. Тропша з метою отримання моторного палива – сянтіна;
оксосинтез або гідроформілірованіе, розроблений О. Реленом з метою отримання первинних спиртів і кислот на їх основі;
синтез карбонових кислот та їх похідних за методом В. Реппе з алкенів, ацетилену і спиртів.
Найбільше промислове значення з каталітичних процесів отримав синтез метанолу з синтез-газу.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)