зін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1.Алкилдеу реакциясы қандай механизм бойынша өтеді? 2.Алкилдеу кезінде жүретін негізгі реакциялардың теңдулерін жазыңыз? 3.Алкилдеу жағдайында қандай жанама реакциялар өтеді?

Дәріс 13

Тақырып:Алкандардың С4 – С6 каталитикалық изомеризациясы.

Изомеризация процесінің механизмі және химизмі.

Изомеризация процесінің мақсаты. Изомеризация реакциясы мұнай өңдеу өнеркәсбінде кеңінен қолдау тапты.Оларды каталитикалық крекинг және риформинг процестерін қарастырған кезде ескермеуге болмайды,сонымен бірге,олар жеке изоалкандар С₄ және С₅ алуда,мотор отындары компоненттерінің октан санын арттыру үшін қолдануда мәні зор. Изобутан алкилдеу процесінде және метил-үшіншілік-бутил эфирінің синтезі үшін изобутилен алуда қолданылады. Изопентанға мұнайхимиясы өндірісі үшін изопрен алу мақсатымен дегидрлеу жүргізіледі.

Бензиннің жоғарғы октанды компонентін тіке айдаған фракция С₄ - С₆ бензиннің ең жеңіл бөлігін изомеризациялап алады. Жоғарғы алкандарды изомерлеу айтарлықтай октан санын жоғарылатпайды. Аз тармақталған ұзын тізбекті алкандар реактивті және дизель отындарының, сондай-ақ май фракцияларының қажетті компоненттері болып табылады. Олардың қату температуралары төмен және цетан саны жоғары,тұтқырлық-температуралық сипаттамалары жоғары болады. Жоғарғы молекулалы алкандарды изомерлеу отын және майдың сапасын жоғарылатады және кейбір жағдайларда мұнай фракцияларын депарафинизациялау процесімен бәсекеге түседі.

Изомеризация процесінің механизмі және химизмі. Қалыпты және тармақталған алкандар қоспасындағы термодинамикалық тепе-теңдік,температураның жоғарлауымен тармақталған және аз тармақталған бағытқа қарай ығысады. Алкандардың изомеризациясы экзотермиялық процес,бірақ бөлінетін жылу мөлшері көп емес-6-8 кДж/моль.

Каталитикалық изомеризация бірінші реттік реакция, активтендіру энергиясы ≈ 40 кДж/моль. Қышқылдық катализатор катысында изомеризация тізбекті карбкатионды механизм бойынша жүреді. Процестің бірінші сатысы – R⁺ карбкатионның түзілуі катализатормен анықталады. Одан кейінгі тізбектің берілу сатысы:

Келесі екі реакция тізбек звеносы болып табылады:

⇄ ⇄

⇄

Бұл звенолардың қайталануымен тізбек дамиды. Тізбектің үзілуі карбкатионнан катализаторға протонның берілуі нәтижесінде болады.

Гидрлеу – дегидрлеу катализаторлары қатысында, бастапқыда молекуланың диссоциациялануы болатын,радикалды механизмнің мүмкіндігі жоғары. Бифункционалды катализаторлардағы изомеризация механизімінің сызбасын қарастырайық:алғашқыда металл катализатордың (М) белсенді орталығында қалыпты алкандардың дегидрленуі өтеді, содан кейін қышқылдық орталықта (Қ) түзілген алкен карбкатионға айналады, изомерленеді және катализаторға протон бергеннен кейін тармақталған алкен түрінде бөлінеді. Соңғысы металда гидрленеді:

⇄

Қышқылық белсенді орталықта катион анионмен иондық жұпта болады. Бутанның изомеризациясы кезінде жанама өнімдер болмайды.пентан және көміртек атомдарының изомеризациясы кезінде бастапқы көмірсутекпен ауыр және жеңіл алкандар , сондай-ақ алкендер мен циклоалкендер түзіледі. Қосымша өнімдердің түзілуі аралық алкендердің алкилденуі, циклизация, сутегінің қайта таралуы және көміртегі атомдары көп карбкатиондардың ыдырауымен түсіндіріледі.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1.Изомеризация процесінің мақсаты қандай? 2.Қышқылдық катализаторлар қатысында изомеризация реакциялары қалай өтеді?Реакция теңдеулерін жазыңдар? 3.Гидрлеу-дегидрлеу катализаторлары қатысында реакция қалай өтеді?Реакция теңдеулерін жазыңдар.

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 11 12 131415 16 Следующая ⇒