Мұнайхимиялық синтезден көмірсутекті шикізаттарды алу

Мұнайхимиялық синтездің шикізаты болып әртүрлі көмірсутектер есептеледі, олар газ өндіру және мұнайды өңдеуде алынады. Олар табиғи газдардың, ілеспе газдардың, крекинг газдардың, пиролиз газдарының, каталитикалық риформинг газдары, табиғи және ілеспе газдардан өндірілетін жеңіл көмірсутектер, бензин және газды конденсат газдары құрамына енеді, ал олар пиролиз шикізаты ретінде үлкен құндылыққа ие. Парафинді, нафтенді және ароматикалық көмірсутектер мұнайдан алынады немесе фракцияларды өңдеу кезінде бөлінеді. Химиялық өңдеулер үшіг мұнайдың орта фракциялары және ауыр мұнайлы қалдықтар – мазут қолданылады. Мұнайхимиялық синтезде сутегі көптеп жұмсалады. Сутегі – аммиак және метанолды алу үшін, оксосинтезде және басқа мақсаттар үшін маңызды шикізат түрі болып табылады. Сутегі келесі әдістермен алынады. Метанның және оның гомологтарының су буымен конверсиясы:
СН4 + Н2О → СО + 3Н2
Метанның оттегімен тотықтырғыштық конверсиясы (толық емес жану):
СН4 + ½ О2 →СО + 2Н2
Сутегімен бірге сутегінің көміртегі тотығымен қоспасы – синтез – газ деп аталатын зат түзіледі. Аталған әдістермен қатар сутегі суды электролиздеуде түзіледі.
2Н2 → 2Н2 + О2
Одан басқа сутегінің көп мөлшері каталитикалық риформинг газдарында және коксты газда болады, олар да бөлініп және синтез үшін пайдаланылады.

Ароматты көмірсутектер
Көмірсутекті шикізаттардан мұнйхимиялық өндіріс үшін ароматты көмірсутектер: бензол, толуол, ксилол, этил бензол, изопропилбензол, нафталин, стирол, метилстирол, жоғары маңызға ие. Ароматты көмірсутектер мұнайхимиялық синтезде әртүрлі қолданысқа ие. Өндірілетін толуолдың 50-55 пайызға дейін мөлшері химиялық өңдеулер үшін (пластмассалар, жарылғыш заттар, бензол және т.б.)пайдаланылады, 10-15 пайызы еріткіштерге және шамамен 30 пайызы бензиндер компоненттері ретінде пайдаланылады. Ксилолдың атап айтатын болсақ 35 пайыздай мөлшері ерітікіштер ретінде пайдаланылады, сондай тағы мөлшері авиациялық бензиндер өндірісі үшін, 11-12 пайыз екі негізді қышқылдарды алу үшін, ал қалған мөлшері басқа да мақсаттар үшін пайдаланылады. Ароматты көмірсутектер мұнайдан негізінен каталитикалық риформинг және мұнай шикізатын платформингтеу арқылы алынады. Каталитикалық риформинг ароматты көмірсутектерді мұнайхимиялық синтез және жоғары октанды бензин алуға ароматты көмірсутектер алу үшін кеңінен таралған. Бициклды ароматты көмірсутектер ішінен нафталин анағұрлым кең қолданысқа ие. Бірақ онда көп мөлшерде метил, диметил-, және триметил нафталиндер және де басқа да нафталин гомологтары болады. Сондықтан 200-2550С фракциядан нафталин каталитикалық немесе нафталин гомологтарын термиялық гидроалкилдеумен алынады.
Термиялық процесс арнайы катализаторларсыз 700-7200С температурада және 40-50 атм қысымда алынады.

Парафинді көмірсутектер
Мұнайхимиялық синтез шикізаты ретінде сұйық және қатты парафинді көмірсутектер пайдаланылады. Жеңіл қайнайтын парафиндер газоконденсатты бензиндерден және мұнайдың жеңіл фракцияларынан алынады. Оларға н пентан, изопентан, гексан және т.б. жатады. Изопентан изопреннің өндірісі үшін қолданылады, жеңіл парафиндер сірке қышқылын алу мақсатында тотықтырғыш үшін пайдаланылады. С10 – С20 құүрамдағы парафиндер 200-3500С қайнау температурасы шегімен дизельдік отындар фракцияларынан алынады. Олар сұйық және қатты қалыпты құрылымдағы парафиндерден тұрады, ол сұйық жағдайға 250С температурада өтеді. Бұл құрамдағы парафиндер синтетикалық майлы спирттер, қышқылдар, синтетикалық жуғыш заттар алу үшін пайдаланылады. С20 – С40 құрамдағы қатты парафиндер мұнай фракцияларын 300-4000С және 400-5000С қайнайтындарын депарафинизациялау арқылы алынады. Бұл парафиндер майларды парафинсіздендіруде алынады. Қатты парафиндер синтетикалық карбон қышқылдары, а-олефиндер (парафин крекингісімен) өндірісінде және басқа мақсаттар үшін пайдаланыладыя.

Олефинді көмірсутектер
Химиялық шикізаттардың екінші бір түрі – сұйық олефиндер болып табылады. Олардың ішінде а-олефиндер тікелей тізбекпен парафин крекингісімен немесе этиленді Циглер – Натта катализаторларымен полимерлеуде алынады, мұнда төмен молекулалы полимерлер алынады. Тармақталған олефиндер пропилен және бутиленді фосфорлы катализаторларда полимерлеуде алынады. Сұйық олефиндер а – олефиндер синтетикалық жуғыш заттар және полиолефиндер алу үшін пайдаланылады. Олефиндер полимерлері (димерлер, тримерлер және пропилен мен бутилен тетрамерлері) оксосинтез өнімдерін (спирттер, альдегидтер) және синтетикалық жуғыш заттар алу үшін пайдаланылады. Сұйық шикізаттарды пиролиздеу өнімдерінде – бензин, керосин және газдар 650-7500С та қыздырғеан кезде шамамен 2-3 пайыз диенді көмірсутектер түзеді, олар мұнайхимиялық синтезде өте сәтті пайдаланыла алады. Олардың құрамына циклопентадиен, метилциклопентадиен, пи – перилен (пентадиепн 1,3), изопрен кіреді. Циклопентадиен бұл фракциядан бірқатар сатылар арқылы түзіледі. Бастапқыда циклопентадиеннің термиялық димерленуі 1000С температурада бастапқы фракцияда жүреді, димер төқмен қысымда айдау арқылы бөлінеді. Циклопентадиенді алу үшін димердің циклопентадиенге деполимеризациялануы 250-2600С температурада жүргізіледі. Циклопентадиен бағалы ядрохимикаттар, бензиндер үшін арналған антидетанаторлар – трикарбонилциклопентадиен ил марганец (ЦТМ), ферроцен өндірісі үшін пайдаланылады.

Нафтендер
Маңызды мұнайхимиялық шикізат болып нафтенді көмірсутектер, метилциклопентан және циклогексан есептеледі. Циклогексан бензолды гидрлеу арқылы алынады, ол сутегінің 30-40атм қысымында 250-2900С температурада никельді катализаторлармен алынады.