Глоссарий. Абсорбция газов (лат

АБСОРБЦИЯ газов (лат. absorptio, от absorbeo-поглощаю), объемное поглощение газов и паров жидкостью (абсорбентом) с образованием раствора. Применение абсорбции в технике для разделения и очистки газов, выделения паров из паро-газовых смесей основано на разложение растворимости газов и паров в жидкостях. Процесс, обратный абсорбции., наз. десорбцией; его используют для выделения из раствора поглощенного газа и регенерации абсорбента. Поглощение газов металлами (напр., водорода палладием) наз. окклюзией. асорбция. - частный случай сорбции.

АДСОРБЦИЯ (от лат. ad-на, при и sorbeo-поглощаю), изменение (обычно-повышение) концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз ("поглощение на поверхности"). В общем случае причина А.-нескомпенсированность межмолекулярных сил вблизи этой поверхности, т.е. наличие адсорбц. силового поля. Тело, создающее такое поле, наз. адсорбентом, вещество, молекулы которого могут адсорбироваться, адсорбтивом, уже адсорбировованное вещество-адсорбатом. Процесс, обратный А., наз. десорбцией.

АЛКИЛИРОВАНИЕ, введение алкильной группы в молекулу органических соединений путем замещения атома Н. Расширительно А. называют замещение любого атома или группы атомов на алкильную группу, например замещение галогена (алкилдегалогенирование) или HgX (алкилдемер-курирование). В зависимости от того, при каком атоме происходит замещение Н, различают, например, С-, О-и N-A.

АМИНОЛИЗ (от амины и греч. lysis - разложение, распад), обменная реакция между веществом и первичным или вторичным амином. Путем А. можно заменить в орг. соединений на аминогруппу галоген (напр., в алкил- и арилгалогенидах, галогенангидридах кислот), гидроксил (в спиртах и фенолах). А. подвергаются также неорг. соединения, напр. гидриды щелочных металлов, некоторые оксиды и галогениды. Реакция применяется, напр., для промышленного получения диметиланилина из анилина и метанола, алканоламинов из анилина и метанола, из хлоргидринов и аминов.

АММОНОЛИЗ (от новолат. ammonia -аммиак и греч. lysis-разложение, распад), обменная реакция между веществом и аммиаком.

ВИСБРЕКИНГ [от англ. vis(cosity) - вязкость, липкость, тягучесть и breaking - ломка, разрушение], один из видов термического крекинга. Применяют для получения из гудронов главным образом котельных топлив (топочных мазутов). Процесс проводят в жидкой фазе при сравнительно мягких условиях: 440-500 °С, 0,5-3,0 МПа, время пребывания сырья в зоне реакции от 2 до 30 мин и более. Основные реакции - расщепление парафиновых и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородных газов и бензина, а также жидких фракций, кипящих в пределах 200-450 °С, и вторичных асфальтенов.

ГАЗИФИКАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ, превращение мазута, гудрона или тяжелых остатков от вторичных процессов нефтепереработки (крекинг, риформинг и др.) в горючий газ, основные компонентами которого являются СО и Н₂. Процесс осуществляется при 1230-1480 °С под давлением подаваемого окислителя - воздуха, паровоздушной (обогащенной О₂) или парокислородной смеси.

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ (галоидирование), введение галогена в молекулу орг. соединения. Осуществляют путем реакций замещения (заместительное Г.) или присоединения (присоединительное Г.).

ГИДРАТАЦИЯ (от греч. hydor-вода), присоединение воды к молекулам, атомам или ионам. Может осуществляться без разрушения или с разрушением молекул воды. Г. без разрушения молекул воды приводит к гидратам. Обусловлена электростатические и ван-дер-ваальсовым взаимодействиями, координационными и иногда водородными связями. Г. в растворе - частный случай сольватации.

ГИДРИРОВАНИЕ (гидрогенизация), присоединение Н₂ к орг. соединениям (обратная реакция наз. дегидрированием). Г. и дегидрирование связаны подвижным равновесием, положение которого определяется температурой и давлением Н₂. Г. обычно происходит при сравнительно низких температурах (20-200 °С), дегидрирование при более высоких. Повышение давления благоприятствует Г.

ГИДРОГАЛОГЕНИРОВАНИЕ, присоединение галогено-водородов по кратным связям орг. соединений.

ГИДРОГЕНОЛИЗ (от лат. hydrogenium- водород и греч. lysis - разложение, распад) (деструктивное гидрирование), разрыв связи С—X (Х-С, N, S, О и др.) в орг. соединениях под действием водорода.

ГИДРОКРЕКИНГ, осуществляется действием водорода в присут. катализаторов на высококипящие нефтяные фракции (гл. обр. вакуумный дистиллят с пределами выкипания 300-540 °С), а также на легкокипящие и среднедистиллятные прямогонные фракции и вторичные продукты их термокаталитич. переработки. Цель Г.-получение бензиновых фракций, реактивного и дизельных топлив, смазочных масел, сжиженных газов С₃-С₄, сырья для пиролиза, каталитич. риформинга и крекинга.

ГИДРОФОРМИНГ, каталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов. Основные реакции - дегидрогенизация нафтеновых и дегидроциклизация и изомеризация парафиновых углеводородов. Проводится при 480-550 °С под давлением Н₂ 1,5-2,5 МПа в присутствии алюмомолибденового кат. (10% МоО₃ на А1₂О₃). Заменен в промышленности каталитическим риформингом.

ДЕАЛКИЛИРОВАНИЕ (дезалкилирование), замещение алкильной группы в молекуле орг. соединений на атом Н. В зависимости от атома, с которым была связана алкильная группа, различают С-, О-, N- и S-Д. К Д. иногда также относят замещение на атом Н орг. радикалов, напр., гидрокси- и цианалкилов. Д. осуществляют под действием кислот Льюиса, минеральных и орг. кислот, при пиролизе или облучении. Легко протекает О- и S-Д. (напр., гидролиз сложных эфиров и тиоэфиров); труднее N-Д. аминов; С-Д. обычно осуществляют в жестких условиях - при высокой т-ре, давлении, в присутствии катализаторов. Как правило, легко происходит замещение третичных алкилов, напр. Д. трет-бутильной группы в аминах осуществляют действием CF₃COOH при комнатной т-ре. В некоторых случаях трудно протекает Д. первичных алкилов.

ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИЯ, извлечение из остаточных продуктов дистилляции нефти (мазута, гудрона) растворенных и диспергированных в них высокомолярных смолисто-асфальтеновых веществ. Наиболее распространение получила Д. с использованием легких орг. растворителей (жидкий пропан, бутан или фракция С₅). При Д. происходят одновременно два процесса: коагуляция и осаждение смолисто-асфальтеновых веществ и экстракция углеводородов.

ДЕГАЛОГЕНИРОВАНИЕ, элиминирование галогена из молекулы орг. соед. или замещение его на атом Н. Элиминирование атомов галогена может протекать с отщеплением галогена от соседних атомов С в соединениях алифатических ряда с образованием кратных связей или с отщеплением удаленных друг от друга атомов галогена с образованием циклических соединений Д. находится в равновесии с процессом галогенирования; протеканию Д. способствует повышение температуры. Галоген у третичного атома С элиминируется труднее, чем у вторичного или первичного. Скорость Д. убывает в ряду: I > Вr > Cl > F. Д. в газовой фазе, как правило, протекает при 300-400°С (для хлорзамещенных - выше 400 °С). Полигалогениды элиминируют галоген легче, чем моно- или дигалогениды, напр., при 550 °С реакция С₂Сl₆: ССl₂=ССl₂ + Сl₂ полностью сдвинута вправо.

ДЕГИДРАТАЦИЯ, отщепление воды от молекул орг. или неорганических соединений. Осуществляется термически (обычно в присутствии катализаторов) или под. действием веществ, связывающих воду (т. н. дегидратирующих агентов, напр. Р₂О₅, H₂SO₄). Различают внутри- и межмолекулярную Д. Пример внутримолярных Д. спиртов-синтез этилена из этилового спирта, протекающий в присутствии Аl₂О₃ или под действием H₂SO₄.

ДЕГИДРИРОВАНИЕ (дегидрогенизация), отщепление водорода от молекулы орг. соединения. Осуществляется в присутствии катализаторов или под действием акцепторов водорода. Каталитическая Д. и обратная реакция - гидрирование - связаны подвижным термодинамическим равновесием. Протеканию Д. способствует повышение температуры и понижение давления. Осуществляют Д. обычно при т-ре > 300 °С и давлении 0,1-5 МПа; при необходимости применение более высоких давлений сочетают с соответствующим повышением температуры. Катализаторы Д. - обычно многокомпонентные системы, содержащие переходные металлы, их оксиды или сульфиды. При Д. молекула реагирующего соединений образует комплекс с катализатором, распадающийся затем на Н₂ и продукт Д., десорбируемые с поверхности катализатора.

ДЕГИДРОГАЛОГЕНИРОВАНИЕ, отщепление галогеноводорода от молекулы орг. соед. с образованием цикла или кратной связи между атомами С. Д. в газовой фазе проводят при нагревании. В промышленности такой процесс используют для дегидрохлорирования. Реакция обычно осуществляется по радикально-цепному механизму.

ДЕГИДРОПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ (окислительная дегидрополиконденсация, окислительное сочетание), поликонденсация под действием окислителей, напр., солей металлов, сопровождающаяся выделением Н₂. Методом Д. из бензола и его гомологов в присутствии эквимолярных количеств АlСl₃ и СuСl₂ синтезируют полифенилены, из алкилированных в ядро фенолов - поли-2,6-диметил-n-фениленоксид (окислитель - О₂, катализаторы - комплексы солей переходных металлов с алифатическими аминами, пиридином или ДМФА; см. Полифениленоксиды). Д. ацетилена в присутствии солей Cu (II) приводит к линейному полимеру - карбину.

ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ, извлечение из нефтепродуктов (дизельных топлив, смазочных масел и др.) высокоплавких высших (начиная с С₁₀) алифатических углеводородов. В результате Д. улучшаются эксплуатационные свойства нефтепродуктов (понижается температура застывания).

ДИМЕРИЗАЦИЯ (от греч. di- - дважды, двойной и meros-часть), соединение двух одинаковых молекул в одну (димер). Образующиеся соединений могут иметь линейное или циклические строение. Д. органические соединения протекает обычно в результате 1,2- или 1,4-присоединения по кратным связям олефинов и ацетиленов или при конденсации альдегидов.

ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ (от лат. dis- - приставка, означающая отрицание, и proportio - соразмерность) (дисмутация). В органической химии. Перераспределение атомов или их группировок между двумя одинаковыми молекулами или свободными радикалами.

ИЗОМЕРИЯ (от изо... и греч. meros - доля, часть), существование соединений (гл. обр. органических), одинаковых по составу и молекулярной массе, но различных по физических и химическим свойствам. Такие соединения называются изомерами. Структурная И. - результат различий в хим. строении. К этому типу относят: 1. И. углеродного скелета, обусловленных различным порядком связи атомов углерода. Простейший пример - бутан СН₃СН₂СН₂СН₃ и изобутан (СН₃)₃СН.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, термокаталитическая переработка нефтяного сырья с целью получения продуктов меньшей мол. массы - компонентов высокооктановых бензинов, легкого газойля, углеводородных газов С₃-С₄ и др. К. к. - один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Внедрению К. к. в промышленность в кон. 30-х гг. 20 в. (США) способствовало создание эффективного с большим сроком службы катализатора на основе алюмосиликатов (Э. Гудри, 1936). Основным достоинство процесса -большая эксплуатационная гибкость: возможность перерабатывать практически любые нефтяные фракции в высококачественных продукты; сравнительная легкость совмещения с др. процессами, например, с алкилированием, гидрокрекингом, гидроочисткой, адсорбционной очисткой, деасфальтизацией и т. д.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ, каталитическая переработка бензиновых фракций (в основном прямогонных) под давлением Н₂ с целью получения высокооктановых автомобильных бензинов, ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов и др.) и водородсодержащего газа. Каталитический риформинг - один из важнейших процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

КОКСОВАНИЕ, разложение при высокой т-ре без доступа воздуха твердых и жидких горючих ископаемых с образованием летучих веществ и твердого остатка - кокса. Последний находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства (см. Кокс каменноугольный, Кокс нефтяной, Кокс пековый). Сырье для коксования - в основном каменный уголь; в значительно меньших масштабах перерабатывают др. горючие ископаемые, а также высококипящие остаточные продукты дистилляции нефти (см. ниже), каменно-угольный пек и т.д. К. каменного угля - переработка его при 900-1100 °С с целью получения кам.-уг. кокса, коксового газа, каменноугольной смолы и др. продуктов. Предварительно обогащенные (отделенные от минер. примесей), измельченные до зерен размером преим. менее 3 мм и тщательно перемешанные угли (шихту) направляют в башню, из которой с помощью загрузочных вагонов через спец. люки подают в раскаленные коксовые печи - горизонтальные аппараты щелевидного типа. Обогревательные простенки (вертикальные каналы) печей выложены из динасового огнеупорного кирпича. Преимуществ, применение нашли печи с камерами шириной 400-500 мм, высотой 47 м, длиной 12-16м, полезным объемом 20-50 м³. Несколько десятков печей (обычно 60-70) компонуют в единую систему - коксовую батарею, обслуживаемую общим комплектом.

КОНДЕНСАЦИЯ (от позднелат. condensatio - уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое при докритических параметрах; фазовый переход первого рода. К.- экзотермический процесс, при котором выделяется теплота фазового перехода - теплота К. Конденсированная фаза может образовываться в объеме пара или на поверхности твердого тела и жидкости, имеющих более низкую температуру, чем температура насыщения пара при данном давлении.

КРЕКИНГ (англ, cracking, букв. - расщепление), высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей мол. массы - моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для хим. и нефтехимической промышленности. К. протекает с разрывом связей С—С и образованием свободных радикалов или карбанионов. Одновременно с разрывом связей С—С происходят дегидрирование, изомеризация, полимеризация и конденсация промежуточных и исходных веществ. В результате двух последних процессов образуются т. наз. крекинг - остаток (фракция с т-рой кипения более 350 °С) и кокс нефтяной.

НИТРОВАНИЕ, введение нитрогруппы —NO₂ в молекулы орг. соединений. Может проходить по электрофильному, нуклеофильному и радикальному механизмам; активные частицы в этих реакциях - соответственно катион нитрония NO₂, нитрит-ион NO₂ и радикал NO₂. H. может осуществляться по атомам С, N, О замещением атома водорода (прямое Н.) или др. функциональных групп (заместительное Н.) либо в результате присоединения группы NO₂ по кратной связи.

ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И ОБЕССОЛИВАНИЕ НЕФТИ, подготовка нефти к переработке путем удаления из нее воды, минеральных солей и механических примесей. При добыче нефти неизбежный ее спутник-пластовая вода (от < 1 до 80-90% по массе), которая, диспергируясь в нефти, образует с ней эмульсии типа "вода в нефти" (дисперсионная фаза-нефть, дисперсная - вода). Их формированию и стабилизации способствуют присутствующие в нефти природные эмульгаторы (асфальтены, нафтены, смолы) и диспергированные механические примеси (частицы глины, песка, известняка, металлов). Пластовая вода, как правило, в значительной степени минерализована хлоридами Na, Mg и Са (до 2500 мг/л солей даже при наличии в нефти всего 1% воды), а также сульфатами и гидрокарбонатами и содержит механические примеси.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (реакции окисления-восстановления) происходят с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. При окислении веществ степень окисления элементов возрастает, при восстановлении - понижается. Первоначально окислением называли только реакции веществ с кислородом, восстановлением - отнятие кислорода. С введением в химию электронных представлений понятие О.-в. р. было распространено на реакции, в которых кислород не участвует.

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ АММОНОЛИЗ (окислительное аминирование, аммоксидирование), сопряженное окисление углеводородов и NH₃ молулярным кислородом с образованием нитрилов или синильной кислоты.

ОКСИДИРОВАНИЕ, создание оксидной пленки на поверхности изделия или заготовки в результате окислительно-восстановительные реакции. О. преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования диэлектрические слоев. Различают термические, химические, электрохимические (или анодные) и плазменные методы О.

ПЕРЕАЛКИЛИРОВАНИЕ (трансалкилирование), миграция алкильной группы из молекулы одного органического соединения в другое или замена одной алкильной группы на другую.

ПИРОЛИЗ (от греч. руr-огонь и lysis-разложение, распад) (термическое разложение, пирогенетические превращение, сухая перегонка), разложение или др. превращения хим. соединений при нагревании.

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (от греч. polymeres-состоящий из многих частей), процесс получения высокомолекулярных соединений, при котором молекула полимера (макромолекула) образуется путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру, находящемуся на конце растущей цепи. По числу участвующих в реакции мономеров П. разделяют на гомополимеризацию (один мономер) и сополимеризацию (два и более), в зависимости от природы активного центра - на радикальную полимеризацию, в которой активным центром является свободный радикал (макрорадикал), и ионную П., где активные центры-ионы, ионные пары или поляризованные молекулы (см. Анионная полимеризация, Катионная полимеризация, Координационно-ионная полимеризация). Важный вид П.-стереоспецифическая полимеризация, при которой образуются полимеры с упорядоченной пространств. структурой (стереорегулярные полимеры).

РЕКОМБИНАЦИЯ (от лат. rе-приставка, здесь означающая возобновление, повторностъ действия, и ср.-век. лат. combinatio-соединение). 1) Образование ковалентной связи путем обобществления двух неспаренных электронов, принадлежащих разным частицам (атомам, свободным радикалам).

РЕКТИФИКАЦИЯ (от позднелат. rectificatio - выпрямление, исправление), разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся т-рами кипения, путем многократных испарения жидкости и конденсации паров. В этом основные отличие Р. от дистилляции, при которой в результате однократного цикла частичное испарение - конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.

РИФОРМИНГ (англ, reforming, от reform-переделывать, улучшать), переработка бензиновых и лигроиновых фракций нефти для получения автомобильных бензинов, ароматических углеводородов (бензола и его гомологов) и водородсодержащего газа. Различают Р. термический и под давлением Н₂ в присутствии катализатора.

СЕПАРАЦИЯ ВОЗДУШНАЯ (от лат. separatio-отделение), разделение твердых полидисперсных систем на фракции по скорости осаждения частиц разной крупности (с преимуществ. размером менее 2-3 мм, реже-до 13 мм) под действием центробежно-гравитационных сил в горизонтальном или восходящем потоке воздуха. С. в. подчиняется общим законам осаждения твердых тел, как и классификация гидравлическая, однако существенно от нее отличается. Поскольку сопротивление воздуха движению твердых частиц значительно меньше сопротивления воды, частицы осаждаются в воздухе во много раз быстрее, чем в воде.

СЕРНОКИСЛОТНАЯ ОЧИСТКА нефтепродуктов, применяется для очистки масляных фракций нефтей (типа бакинских или эмбинских) с целью получения масел малотоннажного либо специализированного ассортимента. Под воздействием кислоты (92-98%-ной Н₂SO₄) в масляных фракциях протекают окисление и полимеризация смолисто-асфальтеновых веществ и сульфирование части ароматических и нафтеновых углеводородов. Обработанная кислотой фракция разделяется на два слоя: верхний (кислое масло), содержащий углеводороды, а также незначительные количества продуктов реакции и кислоты, растворенных в масле; нижний (кислый гудрон), включающий продукты реакции, избыток кислоты и механически увлеченное масло.

СОПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ, реакция образования сополимеров, в которой помимо мономеров, необходимых для осуществления поликонденсации, участвует по крайней мере еще один мономер. При этом сомономерами называют мономеры, которые между собой непосредственно не реагируют, но каждый из которых взаимодействии с третьим-интермономером. Для С. и поликонденсации характерны одни и те же способы проведения и закономерности, определяющие молекулярную массу и ММР макромолекул.

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ, высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы - легких моторных и котельных топлив, непредельных углеводородов, высокоароматизированного сырья, кокса нефтяного

ЦИКЛИЗАЦИЯ, реакция внутри- или межмолярные образования (замыкания) цикла из ациклических молекул либо фрагментов карбо- или гетероцикла Ц. с образованием гетероцикла называются также гетероциклизацией, Ц. с замыканием нового цикла на уже существующем - аннелированием. Различные варианты Ц. известны как именные реакции, напр. Ганча синтезы, Кнорра реакция, Реппе реакции, Скраупа реакция, Фишера реакция, Чичибабина реакция.

ЭКСТРАГИРОВАНИЕ (от лат. extraho - вытягиваю, извлекаю), перевод одного или несколько компонентов из твердого пористого тела в жидкую фазу с помощью избирательного растворителя (экстрагента); один из массообменных процессов хим. технологии. Наряду с термином "Э." часто применяют термин "выщелачивание" (в англоязычной литературе "leaching"), название которого происходит от слова "щелочь". Действительно, в некоторых технологических процессах извлечения раствор содержит щелочь; однако во многих иных аналогичных процессах, также называется "выщелачиванием", щелочь вообще не используется. Поэтому термин "Э.", под которым понимают извлечение в системе твердое тело - жидкость, следует считать более общим и предпочтительным.

ЭКСТРАКЦИЯ ЖИДКОСТНАЯ (позднелат. extractio - извлечение, от extraho - вытягиваю, извлекаю), перевод одного или нескольких компонентов раствора из одной жидкой фазы в контактирующую и не смешивающуюся с ней др. жидкую фазу, содержащую избирательный растворитель (экстрагент); один из массообменных процессов химической технологии. Используется для извлечения, разделения и концентрирования растворенных веществ.

ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" (сверхкритическая флюидная экстракция, "газовая" экстракция), перевод одного или нескольких компонентов твердой либо жидкой смеси в "сверхкритический газ". Проводится контактированием смеси разделяемых компонентов с газообразным экстрагентом при т-ре и давлении выше его критической точки.

Дата добавления: 2015-07-10