Нефтни қайта ишлаш жараёнида содир бўладиган кимёвий реакциялар

Нефтни қайта ишлаш жараёнида содир бўладиган кимёвий реакциялар Режа: 1. Нефт углеводородларининг термик ўзгаришлари 2. Нефт ва газ углеводородларининг термокаталитик ўзгаришлари 3. Нефтни қайта ишлашда гидрогенлаш жараёнлари 4. Нефт маҳсулотларини тозалаш . Таянч иборалар: Термик ўзгариш, термодинамик жараён, энергия, механизм, кинетика, радикал, иницииланиш, қўшбоғ, узилиш, эндотермик, экзотермик, экспоненциал, парчаланиш, рекомбинация, дегидрогенлаш, пиролиз, катализ, катализатор, реакция тезлиги, гомоген катализ, гетероген катализ, ферментатив катализ, лимитловчи босқич, реакциянинг фаолланиш энергиясиГидрокрекинг, гиротозалаш, гидрогенлаш, полициклик, пиррол, пиридин, полициклик, бициклик, боғланиш, цитан, вакуум, мой, парафин, промотор, катализатор, гудрон, дегидрогенлаш, парчаланиш Термик жараёнларнинг назарий асослари Термодинамика кимёвий реакция содир бўлишининг термодинамик эҳтимоллигини жараёнида Гиббснинг эркин энергияси катталигининг ўзгариши билан аниқланади. Реакция Гиббс энергиясининг қиймати манфий бўлганда чапдан ўнгга қараб амалга ошади. Барча углеводородлар учун ацетилендан ташқари ҳарорат ошиши билан Гиббс энергияси ошади. Молекула қанча катта эркин энергия заҳирасига эга бўлса, шунча у беқарор бўлади, яъни барча углеводородларнинг (ацетилендан ташқари) термодинамик барқароррлиги ҳарорат ошиши билан пасаяди. Алканлар ва циклоалканларнинг Гиббс энергияси тез, алкен ва аренларники эса секин ошади. Жараённинг кинетикаси ва механизми . Углеводородларнинг термик реакциялари асосан радикал–занжирли механизм бўйича амалга ошади. Углеводородларнинг термик парчаланишининг радикал–занжирли жараёни барча занжирли жараёнлар каби учта босқичдан иборат: занжирни инициирлаш, занжирнинг давоми, занжирнинг узулиши. Занжирни инициирланиши. Алифатик углеводородларнинг радикалларга парчаланиши асосан энг кучсиз С–С боғ бўйича амалга ошади. Алканларда С–Н боғларнинг энергияси доимо С–С боғларнинг энергиясидан юқори. Масалан, этан молекуласидаги С–С ва С–Н боғларни узиш учун керак бўлган энергия тегишли равишда 360 ва 410 кж/мольга тенгдир. Боғнинг гомолитик парчаланишида икки электиронли боғ электронларининг турли атомлар орбиталларига ўтиши содир бўлади, бунда иккита радикал ёки бир радикал ҳосил бўлади. Радикаллар биомолекуляр реакциялар бўйича ҳам ҳосил бўлиши мумкин: Биомолекуляр жараённинг роли мономолекулярникига қараганда босимнинг ошиши ва ҳароратнинг пасайиши билан ошади. Занжирнинг давом этиши (радикалларнинг реакциялари). Радикаллар кимёвий жиҳатдан тўйинмаган заррачалар бўлиб, юқори реакцион қобилятга эга. Турли радикалларнинг барқарорлиги қуйидаги қаторга пасаяди: Радикалларнинг реакцион қобиляти эса шундай кетма–кетликда ошади. Радикалларнинг қуйидаги реакцияларни фарқлайдилар. 1. Ўрин олиш (водород атомининг узулиши. 2. Тўйинмаган молекулалар ва молекуляр массаси кичикроқ бўлган янги эркин радикалларнинг ҳосил бўлиши билан радикалларнинг парчаланиши 3. Радикалнинг қўшбоғга бирикиши (β–парчаланишига тескари бўлган реакция): 4. Эркин радикалларнинг изомерланиши. Фараз қилишларича изомерланиш ҳалқали оралиқ ҳолат орқали амалга ошади. Занжирнинг узилиши. Занжирнинг узулиши қуйидаги реакциялар билан амалга оширилади. 1. Радикалларнинг рекомбинацияси, 2.Радикалларнинг диспропорционирланиши(радикалларнинг ҳосил бўлиш биомолекуляр реакциясига тескари бўлган жараён): Бу реакцияларнинг фаолланиш энергияси нолга тенг. н–бутан термик крекингининг радикал занжирли реакциясининг зохирий энергияси 245 кЖ/мольни ташкил қилади.