Игра стоила свеч. На рубеже 20-го века они стали дешевле, перестали дымить и неприятно пахнуть.

Все это заслуга парафина, выделенного в те годы из . Вещество до сих пор называют нефтяным воском.

До 20-го столетия свечи делали из обычного, а так же, животного жира и смеси , выделенных из него.

Эта воскоподобная смесь получила название стеарин. Его синтез с парафином стал новым прорывом.

У более выгодного и удобного парафина низкая температура плавления. Без добавки стеарина свечи оплывают раньше, чем сгорают.

Союз двух веществ оказался столь удачным, что парафиновые вытеснили другие и по сей день являются единственными на .

Остается узнать, являются ли свечи единственным применением нефтяного соединения и чем оно, собственно, является. Приступим.

Что такое парафин

Нефтяной парафин — это смесь углеводородов. Они предельные. Это значит, что элементы молекул крепятся исключительно одинарными связями.

Их, так же, именуют ковалентными, то есть, атомы скрепляются общими электронными парами. Между двумя атомами – одна такая пара.

В парафине есть примесь циклических углеводородов. В их молекулах нет кратных связей.

Вкупе с предельными углеводородами, циклические делятся на парафины и церезины.

Молекулы последних определяются по числу атомов . Их от 36-ти до 55-ти. В парафинах же углерода 5-7 атомов.

Получается, герой – это не одно соединение, а смесь веществ, большая часть которых входит в класс «парафины».

Все они – малоразветвленные гомологи метана. Гомологами называют соединения одного класса, но содержащие разное число групп CH 2 .

Формула метана: — СН 4 . Добавляем к нему СН 2 -группы, и получаем алканы. Это второе название парафинов.

Многие спрашивают, чем парафин отличается от воска . Во-первых, составом.

В воск входят сложные эфиры, образующие высшие жирные . Под высшими понимаются соединения, в которых атомов углерода не меньше 6-ти.

У парафина, как говорилось, состав иной. Жирные в нем могут появиться лишь при окислении. Реакцию запускает .

В итоге, из парафина «рождаются» компоненты стеарина, а в том числе, и , растительных жиров. В природе, как говориться все взаимосвязано.

Свойства парафина

Кроме реакции окисления, в химическом плане, о парафине много не скажешь. Вещество довольно инертно, во взаимодействие вступает с минимальным списком соединений и элементов.

Это подтверждает имя героя статьи. С латыни parum переводится, как «мало», а affinis, как «сродный». перевод: — «малодеятельный».

С физической точки зрения, парафин твердый , , кристаллический. Агрегаты вещества могут быть как мелкими, так и крупными.

Небольшие выделяют из обычной нефти. Крупные получаются из дистиллятов селективной очистки.

Такой очисткой именуют переработку нефти с целью улучшения качества масляных фракций.

Парафин, вязкий в обычном состоянии, размягчаясь, теряют это свойство. Все гомологи метана плавятся при температуре в 40-60 градусов.

У стеарина она доходит до 80-ти по Цельсию. Как видно, температура плавления парафина на 20 градусов меньше.

Знающие люди скажут, что стеариновая плавится при 72-ух. Но, стеарин – не чистая , а ее смесь с пальмитиновой . Поэтому, показатель немного разнится.

Жидкий парафин может выкипеть. Процесс проходит при температуре от 40-ка до 500-от градусов. Точный показатель зависит от вида алкана.

То есть, соединение разрушается неравномерно. Одни составные плавятся и закипают быстрее, другие – медленнее.

Свойства парафина – это усредненные показатели, входящих в его состав углеводородов.

Так, молекулярный вес парафина колеблется от 300-от до 400-от, в зависимости от составных углеводородов, их отдельных масс.

Показатель в 400 характерен для гача. Так именуют технический парафин .

Около 30% в нем занимают тяжелые масла. С ними парафин получается бурым и продолжает темнеть на свету.

Есть еще неочищенные парафины желтого цвета. В них масел 6%. Самые легкие очищенная и высокоочищенная разновидности соединения.

Они бесцветны, не имеют вкуса и запаха, лоснятся, легко смешиваются с минеральными маслами и органическими растворителями. Спирты и вода парафин не берут.

К высокоочищенным разновидностям соединения относится, к примеру, парафин медицинский .

Название указывает на применение вещества во врачебной практике. С этой стези начнем обзор сферы применения парафина.

Применение парафина

Как видно, парафин нужен не только для свечей. В медицине вещество используют для тепловой терапии.

Она эффективна при заболеваниях суставов, а это, подагра, артрит, артроз. Если суставы глубоко прогреть, улучшится кровоток, как следствие, расслабятся мышцы, уменьшатся боли.

Почему в качестве грелки берут парафин ? В аптеке скажут, что у материала высокая теплоемкость.

Это значит, вещество способно поглощать и удерживать большой объем тепла. С неохотой отдавая его окружающей среде, парафин для рук , , и , служит в качестве теплового обертывания.

Низкая температура плавления позволяет не сжечь , капая на нее размягченный парафин.

Его жирность, структура не дают массе прилипнуть к телу. Материал легко снимается, как только остынет. Пластичность же парафина способствует точному повторению форм тела.

Применять парафин и воск в лечебных целях впервые предложил Барт де Сандфором. Это французский врач, жил на рубеже 19-го и 20-го веков.

Метод тепловой парафинотерапии разработал в 1902-ом году. Широко применять новацию начали во время Первой Мировой войны.

Усиление кровотока за счет разогрева тканей ускоряло заживление ран. К парафину прибегали на стадии выздоровления.

Прогрев сразу после ранения усиливал кровотечения. К заживлению же, ткани еще не были готовы.

Кроме лечебного, существует и парафин косметический . Он тоже сверхочищенный, применяется в качестве .

Ее предлагают в красоты, но, можно делать и в домашних условиях. Парафин растапливают, берут чистую кисть, или лопатку, тонким слоем распределяют массу по коже лица.

Иногда, задействуют и руки. После снятия маски, остается незаметный слой парафиновых молекул.

Он защищает кожу от потери влаги, ветров, ультрафиолета и прочих вредных воздействий окружающей среды.

На основе героя статьи можно сделать крем. Парафин содержится в некоторых лосьонах, бальзамах. Речь уже не о домашней косметике, а маркированных средствах из .

Домашний парафин сподручно использовать в качестве смазки. Средство подходит для деревянных деталей.

Если они трутся друг об друга, изнашиваются, скрипят, смазка необходима. Спасти от изнашивания парафин способен и металлы.

В качестве антикоррозийного покрытия смесь углеводородов добавляют в . Здесь подходит уже неочищенное сырье с 6-процентным содержанием масел.

С парафином бывают и продукты питания. Вещество зарегистрировано, как пищевая добавка Е905. Народное название – пищевое масло.

Его добавляют, к примеру, в шоколадную глазурь для и пирожных. Покрытие получается пластичным, блестящим, красивым и, при этом, съедобным.

Прихватить с собой парафин можно и на заснеженные склоны гор. Вещество служит отличной смазкой сноубордов и лыж.

В качестве смазки применяет и вазелин – производный продукт парафина. Он продлевает действие духов.

Поэтому, сведущие любители парфюма, прежде чем нанести его на кожу, обрабатывают ее вазелином.

Но, самую серьезную роль парафин играет в ядерной промышленности. Что там делает химически неактивное соединение?

Ответ: — замедляет нейтроны и, одновременно, является генератором протонов. Так что, потребность в парафине высока в самых разных сферах жизни. Узнаем, как промышленники удовлетворяют эту потребность.

Добыча парафина

Нефть, из которой извлекают парафины, содержит их от 6-ти до 40-ка процентов и именуется парафинистой.

Путей извлечения три. Парафин плохорастворим в нефти, поэтому при определенной температуре, сам выпадает из нее.

То есть, достаточно лишь снизить температуру органики, ведь чем выше градус, тем больше герой статьи перемешивается с нефтью.

Практикуют, так же, получение парафина его выделением из дистиллятов нефтей с помощью смеси бензола, кетона и толуола.

При этом, происходит обезмасливание конечного продукта, то есть, он получается чистым.

Третий способ добычи парафина сводится к работе с петролатумами. Это побочные продукты производства масел.

Они проходят этап депарафинизации, очистки. То, что является отходами при изготовлении масел, является основным сырьем для парафина.

Получается, он добывается побочно. В качестве растворителя используется все та же смесь кетона, толуола и бензола, но, добавляется еще дихлорэтан.

Цена парафина

Технический парафин купить предлагают за 50-80 рублей за килограмм. Если брать оптом, можно уложиться и в 30 рулей.

Очищенный, или, как еще говорят, пищевой парафин предлагают за 100-140 рублей. Ценник, опять же, за 1000 граммов.

Для кондитерских предусмотрено окрашенное сырье. Покупка высокоочищенного желтого, красного, парафинов «выливается» в 250-310 рублей за килограмм.

Поставляют материал, чаще всего, в брикетах. Это обширные пласты толщиной в несколько сантиметров.

Иногда, продают раздробленный парафин, напоминающий порошок. Специалисты называют его стружкой.

Ее фасуют в пакеты. Брикеты же, как правило, заворачивают по нескольку штук в , или тот же полиэтилен.

Парафин нефтяной

это воскоподобное вещество белого цвета кристаллического строения, с молекулярной массой 300-450, в расплавленном состоянии обладает малой вязкостью. Величина и форма кристаллов парафина зависят от условий его выделения: из нефти парафин выделяется в виде мелких тонких кристаллов, а из нефтяных дистиллятов и дистиллятных рафинатов селективной очистки - в виде крупных кристаллов. При быстром охлаждении выделяемые кристаллы мельче, чем при медленном.

Химическая формула: смесь предельных углеводородов (алканов) состава от С 18 Н 38 до С 35 Н 72 .

Парафин инертен к большинству химических реагентов. Он окисляется азотной кислотой, кислородом воздуха (при 140°С) и некоторыми другими окислителями с образованием различных жирных кислот, аналогичных жирным кислотам, содержащимся в жирах растительного и животного происхождения.

Парафин (нем. Paraffin, от лат. parum - мало и athnis - сродный; назван так из-за нейтральности к большинству химических реагентов), нефтепродукт, смесь алкановых углеводородов преимущественно нормального строения с числом атомов углерода от 9 до 40.

Получение парафина.
Получают парафин преимущественно путем депарафинизации и обезмасливания дистиллятного масляного сырья с использованием кетон-ароматических растворителей. В меньших масштабах твердий парафин производят обезмасливанием без растворителей - фильтр-прессованием охлажденного сырья с последующим потением получен­ного газа. Для получения товарных продуктов обезмасленные парафин подвергают очистке: сернокислотной, контактной, перколяционной, гицрогенизационной.

Применение парафина.
По степени очистки твердые нефтяные парафины подразделяют на высокоочищенные и очищенные.
П-1 - высокоочищенный парафин, применяется при изготовлении тары и упаковочных материалов жесткой конструкции, клеев и расплавов, имеющих соприкосновение с пищевыми продуктами и применяемых при повышенных температурах, при изготовлении косметических препаратов и в фармацевтической промышленности.
П-2 - высокоочищенный парафин, применяется для покрытия и пропитки гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах, а также в качестве компонентов сплавов для покрытия деревянных, бетонных, металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов; в производстве различных восковых составов, изделий медицинской техники и косметических препаратов.
В2, В3, В4, В5 - высокоочищенные парафины, предназначены для использования в различных отраслях промышленности, предъявляющих особые требования к чистоте изделий, в частности марка В2 может применяться для изготовления резинотехнических изделий.
Т-1, Т-2, Т-3, С - очищенные парафины технического назначения, предназначены для использования, как правило, в качестве сырьевых материалов в различных отраслях промышленности:
Т-1 - применяется для изготовления товаров бытовой химии, в частности свечей, и в других отраслях народного хозяйства;
Т-2 - применяется для использования в химической, нефтехимической промышленности и в других отраслях народного хозяйства;
Т-3 - применяется для пропитки и покрытий технических сортов бумаги, картона, текстиля, деревянных и металлических поверхностей; допускается применение в нефтехимической промышленности;
С - применяется в нефтехимической промышленности для производства синтетических жирных кислот.

Физические свойства очищенных твердых нефтяных парафинов П-2, Т-1, Т-2 и Т-3 ГОСТ 23683-89:

Наименование показателя	Значение для марки
	П-2	Т-1	Т-2	Т-3
Внешний вид	Кристаллическая масса белого цвета	Кристаллическая масса белого цвета, допускаются оттенки серого или желтого
Температура плавления, °С, не ниже	52,0	52,0-58,0	52,0-56,0	50,0-56,0
Массовая доля масла, % не более	0,80	1,80	2,30	3,00
Цвет, условные марки, не более	4	11	12	12
Запах	Отсутствие	-	-	-
Содержание бензапирена	Отсутствие	-	-	-
Массовая доля серы, %, не более	Отсутствие	-	-	-
Массовая доля воды, не более	Отсутствие	-	-	0,2
Содержание механических примесей	Отсутствие
Содержание фенола	Отсутствие	-	-	-
Содержание фурфурола	Отсутствие	-	-	-
Содержание водорастворимых кислот и щелочей	Отсутствие

Примечание. Содержание фенола и фурфурола определяют только для парафинов, получаемых из рафинатов фенольной и фурфурольной очистки.

Требования безопасности
Твердые нефтяные парафины являются горючими веществами с температурой вспышки не ниже 160° С, температурой самовоспламенения не ниже 300° С.
Твердые парафины относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007, предельно допустимая концентрация паров углеводородов расплавленного парафина в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м³ в пересчете на углерод.
В производственных помещениях должна быть приточно-вытяжная вентиляция для снижения концентрации вредных веществ.
Твердые парафины пожароопасны. В помещении для хранения и эксплуатации пара-финов запрещается обращение с открытым огнем: искусственное освещение должно быть во взрывобезопасном исполнении.

изготавливается различной толщины, крученый и витой (2-3 сложения). Делается из высококачественных туго сплетенных хлопчатобумажных нитей.

В том числе и такой важный, используемый в самых разных отраслях деятельности, как парафин. Из него делают свечи, производные парафина входят в косметические продукты, в жевательную резинку, используются при изготовлении спичек.

Что представляет из себя парафин, его свойства

Состоит из смеси нескольких предельных углеводородов метанового ряда. Углеводороды, относящиеся к парафинам, могут очень сильно отличаться своими свойствами, и химическими, и физическими. Весь класс соединений принято делить на парафины и церезины (изопарафины).

Парафины бывают твердые и жидкие, молекулы почти не имеют ответвлений. Химически инертны, плавятся при температуре до +27 градусов С (жидкие) и +50-70 градусов С (твердые). Точного значения нет, т.к. парафин — это смесь нескольких соединений.

Высокоочищенный, медицинский, технически очищенный парафин — это белая твердая масса без запаха, жирная на ощупь, плавится при температуре не ниже +50 °С (у спичечного парафина t плавления может быть снижена до +42 °С), жидкая в расплавленном виде. Содержание масла стандартизировано и должно составлять не более 0,6-2,3%, в зависимости от марки (у спичечного допускается до 5%). Плохо очищенный парафин может быть желтоватым и даже бурым, на свету он темнеет.

Церезины — это соединения с молекулами большой массы, с большим количеством боковых цепочек. Соединения имеют мелкокристаллическое строение, более густые и вязкие, чем парафины, плавятся при температуре 65-88 градусов. Кроме того, химически они активнее парафинов.

Очищенный парафин при нормальных условиях химически инертен, но при нагревании его активность растет. При реакции окисления кислородом получаются синтетические высшие жирные кислоты и спирты, которые в косметологии часто используются вместо натуральных продуктов, получаемых из жиров и масел растительного и животного происхождения.

Парафины не водорастворимы и не растворяются в этиловом спирте, а вот в большинстве других органических растворителей, а также в минеральных маслах они растворяются хорошо. Пожароопасны, горят при температуре более +160°С.

Применение парафина и его производных

Большая часть парафинов получается из нефти с содержанием парафина более 2%. Небольшая часть, около 10%, получается из озокерита, перегонкой древесной смолы, торфа, бурого угля, битумных сланцев, сухой перегонкой дерева, а также химической реакцией восстановления СО водородом (чистый синтетический парафин).

Парафины используют:

Для аппретирования тканей;
. в ядерной физике;
. для пропитки бумаги;
. в спичечном производстве;
. для получения синтетических жиров для парфюмерии и косметической промышленности;
. в качестве покрытия против коррозии;
. для получения ПАВ - поверхностно-активных веществ;
. как добавку в смазочные масла;
. для изготовления свечей;
. для получения вазелина;
. для парафинотерапии в медицине и косметологии;
. в качестве пищевой добавки Е905с, для покрытия фруктов, сыров и продуктовой упаковки;
. в радиоэлектронике и электротехнике в качестве изолирующего материала;
. в составе смазок для лыж и сноубордов.

Нужен хороший, с выгодными ценами, широким ассортиментом и отличным сервисом магазин химических реактивов в Москве и Московской области? Вы его нашли, это Prime Chemicals Group, в котором вы можете купить парафин и многие другие химреактивы, а также всю необходимую лабораторную посуду, различное

Очищенный парафин представляет собой бесцветную или белую кристаллическую массу, не растворимую в воде. Хорошо растворяется парафин в эфире, хлороформе, бензоле, минеральных маслах.

Плотность чистого парафина колеблется от 907 до 915 кг/м 3 при 15° С. Температура плавления парафина ввиду неоднородности его химического состава находится в пределах 40-60° С.

Состав и природа нефтяного парафина очень сложны, и данные о строении и свойствах углеводородов, входящих в его состав, еще далеко не полны. Установлено, что он состоит из двух групп твердых углеводородов, резко отличающихся друг от друга по свойствам, - парафинов и церезинов.

Парафинами называют углеводороды состава С 17 - С 35 , имеющие температуру плавления 27-71° С. Нефтяные церезины имеют более высокую относительную молекулярную массу (состав их С 3б -С 5б), а температура плавления их 65-88° С. При одной и той же температуре плавления церезины по сравнению с парафинами имеют более высокую плотность и вязкость. Отличаются они также и по строению кристаллов. Парафины образуют пластинки и пластинчатые ленты, переплетающиеся между собой. Кристаллы легкоплавкого парафина имеют большие размеры, чем тугоплавкого. Церезины же кристаллизуются в виде мелких игл, плохо соединяющихся между собой, и поэтому они не образуют прочных застывающих систем, как парафины. Церезин и парафин обладают различными химическими свойствами.

Предполагается, что парафиновые и церезиновые углеводороды образуют два независимых гомологических ряда состава С n Н 2n+2 причем парафины, по-видимому, обладают нормальным строением. Церезины же относятся к углеводородам, имеющим изостроение, т. е. они представляют собой смесь изопарафинов. Содержание парафинов в нефти иногда достигает 13-14% и больше.

Физические и физико-химические свойства нефтяных парафинов, а также условия их выделения из нефти и отложения в скважинах изучены недостаточно, что задерживает усовершенствование методов борьбы с их отложениями.

ИСХДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ПРОЦЕССОВ

ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

ПАРАФИНЫ

Промышленность органического синтеза базируется на трех видах ископаемого сырья: каменном угле, нефти и природном газе. Переработкой которых получают пять главных групп исходных веществ для синтеза других соединений: парафины, олефины, ароматические углеводороды, ацетилен, оксид углерода и синтез-газ (смесь СО и Н 2).

Парафины разделяют на низшие (от С 1 до С 5), получаемые в индивидуальном виде, и высшие (от С 10 С 40), обычно представляющие собой жидкие или твердые смеси гомологов с разным числом углеродных атомов.

Парафиновые углеводороды от метана до бутанов при обычных условиях являются газообразными веществами, пентаны – низкокипящие жидкости. Парафины до С 16 при комнатной температуре представляют собой жидкости, свыше С 16 – твердые вещества.

В гомологическом ряду алканов постепенно повышаются температуры кипения, плав­ления, а также относительные плотности. Это позволяет предвидеть сволйства неизвестного члена ряда, основываясь на свойствах его соседей. Например, т. кип. гексана 68,6 °С, гептана 98,4 °С. Раз­ница в составе на одну группу СН 2 приводит к повышению темпе­ратуры кипения на 29,8 °С (гомологическая разность температур кипения). На основании этого можно рассчитать, что температура кипения октана должна быть равна 98,4 + 29,8 ~ 128°С; это при­мерно на 2°С отличается от экспериментально найденной. При та­ком расчете следует иметь в виду, что гомологическая разность тем­ператур кипения (как и влияние гомологии на все другие физиче­ские константы) не остается неизменной: у высших членов ряда изменение состава на группу СН 2 относительно меньше влияет на свойства молекулы. Алканы с разветвленной цепью кипят при бо­лее низкой температуре, чем изомеры с нормальной цепью.

В неполярных жидкостях между поверхностями молекул действуют ван-дер-ваальсовы силы. Чем больше молекула и ее поверхность, тем сильнее межмоле­кулярное взаимодействие. С увеличением относительной молекулярной массы температуры кипения повышаются. Форма разветвленной молекулы стремится к сферической, площадь ее поверхности уменьшается, уменьшаются и межмолеку­лярные силы, которые легче преодолеваются при более низких температурах.

Температуры плавления постепенно возрастает с удлинением углеродной цепи.

Плотности всех алканов меньше единицы. Они практически нерастворимы в воде, однако раствори­мы в эфире и других органических растворителях. Метан и этан почти лишены запаха, углеводороды С 3 - C 15 имеют всем хорошо известный запах бензина или керосина, высшие члены ряда лише­ны запаха из-за малой летучести

Способность низших парафинов сорбироваться возрастает с увеличением молекулярной массы парафина, что используют для разделения парафинов С 1 , С 2 , С 3 и С 4 адсорбцией и десорбцией.

Низшие парафины образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Токсичность низших парафинов не столь велика по сравнению с другими углеводородами, но при постоянном вдыхании постепенно развиваются наркотические явления.

В химическом отношении алканы мало активны, за что и были названы парафинами (от лат. ра rum affinis - лишенные сродства). Известный русский химик М. И. Коновалов (1858-1906 гг.) образно называл парафины «хи­мическими мертвецами» за их пассивность.

Химическое поведение насыщенных углеводородов определяется характером и прочностью имеющихся в их молекулах связей. Устойчивость углерод-углеродной (С-С) связи обусловлена ма­лым размером атома углерода и его тетраэдрической конфигура­цией в состоянии sр 3 -гибридизации, что способствует максималь­ной концентрации электронного заряда между ядрами. Прочность углерод-водородной (С-Н) связи объясняется тем, что при ее образовании sр 3 -орбиталь углерода подходит близко к ядру атома водорода, так как атом водорода в отличие от атомов других эле­ментов не имеет «внутренних» электронов, которые могли бы от­талкивать электронный заряд атома углерода. σ-Связь в молеку­лах алканов мало поляризована вследствие близкой электроотри­цательности углерода и водорода (2,5 и 2,1 соответственно). В силу этого предельные углеводороды - вещества, мало полярные и труд­но поляризуемые. Они не проявляют склонности к гетеролитическому разрыву. Атаки нуклеофильных и электрофильных реаген­тов затруднены, поэтому к ионным реагентам парафины устойчивы. На них не действуют при обычных температурах концентрирован­ные кислоты (азотная, серная и др.), расплавленные и концентри­рованные щелочи, обычные окислители (перманганат калия, хро­мовая смесь). Металлы, даже щелочные, не вытесняют водород из этих соединений. Эти свойства используются на практике, на­пример, щелочные металлы хранят в керосине, различные метал­лические изделия с целью предохранения их от коррозии покры­вают смазочными маслами, концентрированную серную кислоту и концентрированные щелочи используют для очистки нефтепродук­тов и др.

Для насыщенных углеводородов возможен лишь гомолитический, радикальный разрыв связей, при этом происходит замещение атомов водорода, расщепление углеродного скелета (крекинг), окисление частичное или полное (сгорание). Все это определяет круг реакций, к которым способны парафины; это в первую очередь радикальные реакции замещения, идущие в довольно жестких условиях (действие света, высокой температуры и др.) К реак­ циям присоединения алканы не способны. В этом их принципиаль­ное отличие от непредельных углеводородов.

Выделение низших парафинов

Главным источником низших парафинов (С 1 -С 5) являются природный и попутный газы, газ газоконденсатных месторождений, а также нефтезаводские газы от процессов переработки нефтепродуктов в присутствии водорода (риформинг).

Природными называют газы, добываемые из чисто газовых месторождений. Иногда они содержат большие количества диоксида углерода, азота, гелия. Для газоконденсатных месторождений обычно характерно высокое давление, и при его снижении происходит сепарация и выделяется газ и жидкий конденсат. Природный газ выгодно использовать только как источник метана. Попутные газы являются наиболее ценными для получения парафинов С 3 -С 5 . Из углеводородов С 4 в попутных газах преобладает н-бутан (3-5 объемов на 1 объем изобутана), а из С 5 – н-пентан (1.5-4.0 объема на 1 объем изопентана).

Попутными называют газы, выделяющиеся вместе с нефтью при ее добыче из нефтяных скважин. Часть этих газов отделяется в сепараторах, а другая остается растворенной в нефти и отделяется при ее стабилизации, т.е. отгонке летучих компонентов (газы-стабилизации). Удаляемые из нефти газы и легкие фракции (газы стабилизации) состоят главным образом из низ­ших парафиновых углеводородов C 1 -С 5 . Газы стабилизации представляют собой ценное химическое сырье; их можно разделять на индивидуальные углеводороды и перерабатывать затем в различные продукты органи­ческого синтеза.

Типичный состав разных газов представлен в табл. 1.1

Таблица 1.1 Состав углеводородных газов (в % об.)

Для разделения попутного газа можно использовать способы абсорбции, адсорбции, конденсации и ректификации.

Низшие парафины плохо растворяются в воде и полярных жидкостях (в низших спиртах, кетонах, альдегидах), но погло­щаются другими углеводородами и твердыми адсорбентами (ак­тивным углем). Их способность сорбироваться возрастает с уве­личением молекулярной массы парафина, что используют для разделения парафинов С 1 С 2 , С 3 и С 4 абсорбцией и адсорбцией.

Абсорбцией называют процесс избирательного извлечения одного или нескольких компонентов из газовой смеси жидким компонентом (абсорбентом). В абсорбционных процессах участвуют две фазы – жидкая и газовая. При их контактировании один компонент (либо несколько) переходит из одной фазы в другую. При наличии в газовой фазе компонента (компонентов), практически не растворяющегося в жидкой фазе, его называют инертом, или газом-носителем. Растворяющийся компонент - это абсорбируемый компонент, или поглощаемый компонент.

Абсорбция весьма широко применяется в химической и смежных отраслях промышленности. При этом преследуется две главные цели: извлечение ценных компонентов из газовой смеси; очистки газовых смесей от примесей перед их выбросом в атмосферу.

Основные проблемы при осуществлении абсорбции связаны с подбором абсорбента и созданием рациональных условий контактирования газа и жидкости.

Наибольшее распространение нашел ректификационный метод, в котором при отделении трудно кон­денсирующихся газов используют не только повышенное давле­ние (2-4 МПа), но и достаточно глубокий холод, например пропанового холодильного цикла. При отделении от других угле­водородов этана и особенно метана низкотемпературную ректи­фикацию нередко комбинируют с абсорбцией, чтобы избежать применения слишком глубокого и дорогостоящего холода. При этом методе выделения парафинов предусматривается выделение достаточно чистых фракций нормального и изобутана, нормального и изопентана, в то время как низшие углеводороды могут выпускаться в виде смеси или фракций С 1 -С 2 с разным содержанием других углеводородов.

На комбинатах, базирующихся на переработке попутного газа, разделение его осуществляют на газофракционирующих (ГФУ) или центральных газофракционирующих установках (ЦГФУ). Они работают по разным схемам с числом колонн 6-10 и суммарным количеством в них тарелок от 400 до 700. При этом предусматривается выделение достаточно чистых фракций н- и изобутана, н- и изопентана, в то время как низшие углеводороды могут выпускаться в виде смеси (сухой газ) или фракций С 1 и С 2 с разным содержанием других углеводородов

Метан и этан, содержащиеся в сухом газе, можно разделить низкотемпературной ректификацией, при которой флегма создается путем охлаждения жидким пропаном и этаном при давле­нии 4,0-4,5 МПа. Кроме того, природный газ, содержащий 96-97 % СН 4 , может непосредственно применяться в качестве технического метана.

ЦГФУ . ЦГФУ работают по разным схемам с числом колонн 6-10 и суммарным количеством в них тарелок от 400 до 700. Существенно, что разница в температурах кипения бутана и изобутана (-0,5 и -11,7), а также пентана и изопентана достаточно велика, и это позволяет разделять изомеры ректификацией.

Разделение низших парафинов происходит при давлении 0,7-1,8 МПа.

Область применения низших парафинов . Из низших парафинов в качестве сырья для органического синтеза больше всего используют метан, н-бутан и изобутан, изопентан. Значительно меньше применяют этан и особенно пропан.

Выделение высших парафинов

Главным источником жидких и твердых парафинов, используемых в процессах органического синтеза, является нефть. Нефть состоит главным образом из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов с большей или меньшей примесью кислород- и серосодержащих соединений. В зависимости от месторождения я соотношение в нефти упомянутых углеводородов значительно меняется.

Начальной стадией переработки нефти является прямая перегонка при атмосферном давлении (атмосферная перегонка), при которой из нефти выделяют следующие фракции:

бензиновые 40-200

лигроиновые 150-250

керосиновые 180-300

газойлевые 250-360.

Остаток от атмосферной перегонки (мазут) подвергают далее вакуумной перегонке для получения смазочных масел с разной летучестью и вязкостью.

В газойлевых и керосиновых фракциях, в смазочных маслах может содержаться до 30% н-парафинов. Для выделения парафинов применяют несколько методов.

Производство жидких парафинов. Жидкие параифны С 11 -С 20 с молекулярной массой 150-280, перегоняющиеся в пределах 195-340 0 С, получают в результате депарафинизации прямогонных фракций керосина и дизельного топлива. С этой целью используют карбамидную депарафинизацию и адсорбционной выделение парафинов на цеолитах.

Карбамидная депарафинизация . Карбамидная депарафинизация основана на способности карбамида в определенных условиях образовывать с нормальными парафинами нерастворимые в углеводородах твердые комплексы (аддукты, клатраты), разлагающиеся при повышенной температуре.

Образование комплексов карбамида с н-парафинами можно рассматривать как своеобразную химическую реакцию.

RH + nCO(NH 2) 2 RH∙ nCO(NH 2) 2 .

Кроме н-парафинов карбамид образует комплексы и с другими соединениями, имеющими линейное строение молекул – олефинами, эфирами, кислотами. Свойствами образовывать комплексы с углеводородами нормального строения обладают и другие соединения – некоторые производные карбамида, а также гидрохинон. Однако на практике для выделения н-парафинов из нефтяных фракций используют только карбамид.

Желательно, чтобы в сырье для процесса карбамидной депарафинизации не было смол и серосодержащих соединений, так как они являются ингибиторами комплексообразования. Поэтому, как правило, проводят предварительную гидроочистку сырья.

При этом для увеличения скорости и полноты процесса комплексообразования используют активирующие добавки (алифатические спирты, кетоны). Активаторы препятствуют адсорбции ингибиторов на кристаллах карбамида. Кроме того, активаторы, растворяя часть карбамида, способствуют протеканию процесса в гомогенной среде с большей скоростью.

К исходной смеси добавляют растворитель для снижения вязкости, обеспечения тесного контакта карбамида с н-парафинами, облегчения транспортирования образующихся суспензий. Проведение процесса с растворителем повышает чистоту выделяемых н-парафинов.

Технологические приемы осуществления карбамидной депарафинизации весьма разнообразны. Суть процессов заключается в

Контактировании сырья с карбамидом при 10-50 0 С,

Отделении кристаллического комплекса (осадка),

Разложении комплекса при 70-100 0 С.

В промышленной практике используют три варианта ведения процесса карбамидной депарафинизации, в которых для комплексообразования используются: 1) водно-спиртовой раствор карбамида, 2) водный раствор карбамида, 3) кристаллический карбамид.

Адсорбционное выделение на цеолитах . Кристаллические алюмосиликаты – цеолиты – обладают способностью сорбировать вещества, у которых поперечный размер молекул меньше диаметра входных отверстий в полости кристаллической структуры цеолита. Молекулы нормальных парафинов обладают наименьшим поперечным размером среди всех предельных углеводородов (0,49 нм). Поперечный размер молекул изопарафинов, алициклических или ароматических углеводородов превышает 0,6-0,7 нм. Поэтому при контактировании смесей углеводородов с цеолитами, имеющимиразмер входных окон ≈0,5 нм, нормальные парафины селективно адсорбируются. На этом явлении основываются процессы выделения нормальных парафинов из различных нефтяных фракций, широко используемые в промышленной практике в различных модификациях.

В принципе, любой процесс адсорбционного извлечения нормальных парафинов складывается из трех последовательно осуществляемых операций: 1) адсорбции, во время которой происходит поглощение цеолитом н-парафинов; 2) продувки, цель которой заключается в удалении сырья, удержанного между гранулами цеолита и примесей, слабо адсорбированных на внешней поверхности гранул; 3) десорбции н-парафинов.

Наиболее сложная и энергоемкая стадия процесса – десорбция парафинов, которая может осуществляться термическим методом, а также за счет понижения давления или отдувки парафинов неадсорбирующимся газом. Наиболее эффективной считается вытеснительная десорбция, когда в качестве десорбента используют вещества, способные адсорбироваться цеолитом – низкомолекулярные н-парафины, двуокись углерода, аммиак.

Производство твердых парафинов. Для получения твердых парафинов на практике используется, главным образом, метод кристаллизации с применением селективных растворителей . Сущность процесса заключается в отфильтровывании кристаллов парафина, образующихся при охлаждении прямогонных или гидроочищенных масляных дистиллятов. Добавляемые в масло перед охлаждением растворители снижают его вязкость. К растворителям предъявляются следующие требования:

Применяемые растворители должны полностью растворять масляную часть и, по возможности, не растворять парафины;

Не вступать в химическое взаимодействие с перерабатываемыми продуктами;

Легко регенерироваться;

Иметь низкую коррозионную активность;

Обладать низкой токсичностью, пожаро- и взрывоопасностью.

Применяемые на практике растворители представляют собой, обычно, смеси из двух или нескольких полярных и неполярных компонентов. В качестве полярных компонентов используют кислородсодержащие соединения (кетоны, спирты), хлорпарафины, а в качестве неполярных – парафины С 5 -С 6 или ароматические углеводороды (бензол, толуол). На заводах при выделении твердых парафинов из масел в качестве растворителей используются, в основном, смеси ацетона с бензолом и толуолом.

Область применения высших парафинов . Практические значение в качестве исходных веществ для органического синтеза имеют в основном парафины с прямой цепью углеродных атомов. Спектр применения парафинов в народном хозяйстве весьма широк. Они используются для пропитки древесины, бумаги и картона, применяются в резинотехнической, электротехнической и радиотехнической промышленности, в медицине, косметике и некоторых других областях (изготовление свечей, изоляционных лент, чернил и т.д.). В нефтехимии н-парафины применяются, в основном, в качестве сырья для производства алкилбензолов, алкансульфонатов, синтетических жирных кислот.