Комплекс по предмету “химия нефти и природного газа

Получение мономеров в процессе пиролиза
Основной реакцией, протекающей в ходе этого термического процесса, является расщепление длинных УВ цепочек на более короткие с образованием двойных связей и отщеплением водорода. Наличие двойных связей в молекулярной цепи выводит эти соединения в отдельный класс, называемый алкадиенами или диеновыми углеводородами (они же алкены или олефины). Олефины, с количеством атомов углерода от 2 до 4 называются низшими олефинами.
Сам процесс проходит в печах пиролиза, которые представляют собой трубчатые реакторы (пирозмеевики), состоящие из двух отсеков – радиантного и конвенкционного. Входящее сырье поступает в конвекционный отсек, выполняющий роль предварительного нагрева сырья, где происходит смешение с паром при температуре порядка 600-650˚С, далее направляется в трубчатые змеевики (их еще называют пирозмеевик), находящиеся в радиантной секции печи где и происходит процесс распада углеводородных звеньев. Одним из трех важных параметров проведения процесса пиролиза является время контакта – это время, за которое исходное сырье проходит через пирозмеевик. На сегодняшний день время контакта находится в диапазоне 0,2-0,5 сек. Объясняется оптимумом соотношения селективность процесса/конверсия целевых продуктов. Для повышения селективности процесса время контакта необходимо уменьшать, а для повышения конверсии целевых продуктов время контакта необходимо увеличивать. Температура процесса пиролиза достигает 870-900 ˚С, в отдельных случаях может достигать и 1200˚С, однако стоит помнить, что с увеличением времени пребывания сырья в зоне высоких температур увеличивается вклад побочных реакций, что влияет на селективность и конверсию процесса.


Прочие методы получения мономеров
Кроме пиролиза и прочих описанных процессов получения олефинов и ароматических УВ существуют и альтернативные методы получения исходного сырья для пластмасс, к которым относятся:

5. 
   Олефины из метанола MTO (methanol to olefins)
   
6. 
   Олефины из угля CTO (coal to olefins)
   
7. 
   Метод Фишера-Тропша
   
8. 
   Метатезис олефинов
   

Методы MTO/CTO получили широкое распространение для производства низших олефинов в Китае. Связано это в первую очередь с ограниченной доступностью традиционной сырьевой базы (нефть, газ) в регионе. Синтез по методу Фишера-Тропша известен более 50 лет, однако коммерциализация данного процесса началась только в 2000х в виду первоначало высокой стоимости.
Обо всех этих процессах более детально читайте в рубриках получения индивидуальных пластиков.