Значение органического синтеза и его перспективы

==========================================================

1.1 Исторический обзор.Производство органических веществ первона-

сально базировалась на переработке растительного или животного сырья и заключалось в выделении ценных веществ (сахар, масла) или их расщеплении (мыло, спирт и др.)

Органический синтез, т.е. получение сложных веществ из сравнительно простых соединений, зародилась в начале ХIХ века на основе продуктов коксования каменного угля, содержащих ароматические соединения.

В двадцатом веке в качестве источника органического сырья основную роль стали играть нефть и газ, добыча, транспорт и переработка которых более экономичны по сравнению с каменным углем.

На этих трех видах сырья в настоящее время и базируется промышленность органического синтеза.

1.2 Перспективы развития. Промышленность основного органического и нефтехимического синтеза представляет собой мощную отрасль с огромным разнообразием получаемых продуктов, реакций их синтеза и процессов разделения веществ.

Крупные масштабы производства определяют широкое распространение высокоэффективных технологических процессов, характеризующихся непрерывностью, высоким уровнем автоматизации и высокопроизводительным оборудованием.

1.3 Динамизм отрасли определяется :

а) освоением выпуска новых видов продукции;

б) разработкой новых реакций;

в) совершенствованием новых технологических процессов;

г) разработкой новых каталитических систем;

д) использованием новых типов аппаратуры.

В разработке, проектировании и управлении производством применяются современные методы математического моделирования, оптимизации и автоматизации исследований.

1.4 Главные задачипри создании новых и совершенствовании действующих

производственных процессов:

- экономия материальных, энергетических и трудовых ресурсов;

- комплексное использование высококачественного сырья;

- создание безотходных и малоотходных технологий на основе максимально использования и утилизации побочных продуктов и отходов производства;

- снижение потерь сырья и продуктов;

- охрана окружающей среды.

1.5 Пути экономии материальных ресурсов.Затрати на сырье и основную часть себестоимости продукции (до2/3), чем обусловлено:

- перебазирование синтезов с каменного угля на нефть и углеводородные газы;

- замена дорогостоящего ацетилена на этан и этилен;

- развитие синтезов на основе СО и водорода;

- замена дорогостоящих окислителей (пероксида водорода, азотной кислоты) на воздух и восстановителей (на водород).

Промышленность основного (тяжелого) органического синтезаохватывает производство многотоннажных продуктов, служащих основой для остальной технологии производства органических продуктов и полупродуктов (мономеров для производства пластмасс, эластомеров, химических волокон, синтетических смол, лекарственных препаратов и др.)

В связи с преимущественным базированием технологии органических веществ на нефтяном сырье выделился “нефтехимический синтез” (в этом смысле можно было бы выделить также “газохимический синтез”, “углехимический синтез” и т.д.).

2.2. Основные продукты отрасли

Мономеры :олефины (этилен, пропилен, изобутилен);

диены (дивинил, изопрен);

стирол, винилацетат, винилхлорид, акрилонитрил,

метилметакрилат и др.

Исходные вещества для поликонденсации:

Дикарбоновые кислоты (адипиновая, терефталевая);

Ангидриды (малеиновый, фталевый);

Гликоли и полигликоли (глицерин, пентаэритрит);

Фенол, формальдегид, меламин, диизоцианаты и др.

Вспомогательные вещества для полимерных материалов:

Пластификаторы (дибутил – и диоктилфталаты, трикрезил-фосфат, эфиры высших кислот, низшие полиолефины);

Катализаторы (ускорители вулканизации и полимеризации);

Инициаторы, регуляторы, ингибиторы, стабилизаторы.

Синтетические ПАВ и моющие вещества:

Ионогенные вещества:

-анионоактивные (мыла из СЖК, алкилсульфонаты и т.п.);

-аноноактивные (соли аминов или аммониевых оснований);

Неионогенные вещества – продукты синтеза этиленоксида и различных органических веществ с активными атомами водорода (кислоты, спирты, амины);

Синтетическое топливо, масла и присадки:

К синтетическим видам топлива, в т.ч. ракетным, относятся метанол, этанол, этиламины, диметилгидразин, некоторые металлоорганические соединения.

Для двигателей внутреннего сгорания, работающих на высокооктановых видах топлива, осуществлен синтез изопарафинов, особенно изооктана. В качестве высокооктановых компонентов моторных топлив применяют изопропилбензол, перспективны метанол, трет-бутилметиловый эфир и др.

Синтетические смазочные масла – низшие полимеры олефинов, алкилированные ароматические углеводороды, сложные эфиры двухосновных карбоновых кислот и высших одноатомных спиртов, высококипящие фторуглероды и кремний органические полимеры.

В качестве антиокислительных присадок к полимерам и другим органическим продуктам (антиоксидантов) используют преимущественно алкилированнные фенолы и их производные.

Путем органического синтеза получают ингибиторы коррозии, депрессорные присадки (снижают температуру застывания масел), вязкостные присадки (улучшают вязкостные свойства полимеров).

Синтетические растворители и экстрагенты:

Растворители применяют в процессах производства полимеров, лакокрасочных материалов, для чистки и перекристализации веществ, обезжиривания деталей.

Экстрагентыприменяют для выделения ароматических углеводородов из продуктов переработки нефти, в процессах азеотропной и экстрактивной перегонки, для извлечения масел и жиров , в качестве абсорбентов ацетилена и др. газов и паров.