پارافین

دانشنامه رشد- تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی آلی
علوم طبیعت > شیمی > شیمی کاربردی (صنعتی)
(cached)


پارافین Paraffin یک ترکیب هیدروکربنی سیر شده که در آن ، تمامی اتمهای کربن موجود در مولکلول ، با پیوندهای ساده به یکدیگر متصل*اند و پارفین*ها یا هیدروکربنهای پارافینی را آلکان نیز می*گویند. به عبارت دیگر ، مشخصه هیدروکربنهای پارافینی ، اتصال اتمهای کربن بوسیله پیوندهای ساده است، سایر پیوندها نیز با اتمهای هیدروژن ، سیر شده اند. فرمول عمومی پارافینها CH2n+2 است.
ساده ترین پارافین
ساده*ترین پارافین ، متان ( CH4 ) است که سری همرده متعاقب آن ، عبارتند از: اتان ، پروپان ، n- بوتان ، i- بوتان ، n- پنتان ، i- پنتان ، نئوپنتان و غیره.
پارافین*های بزرگتر و عدد اکتان موتور
در صورتی*که تعداد اتمهای کربن در مولکول ، بیش از 3 باشد، ممکن است چند هیدروکربن حاوی تعداد مساوی اتمهای کربن و هیدروژن با ساختارهای متفاوت وجود داشته باشد. علت این امر ، آن است که کربن نه*تنها قادر به ایجاد زنجیر است، بلکه می*تواند زنجیرهای تک*شاخه*ای یا دو شاخه*ای تشکیل داده، همپارش*هایی بوجود آورد که خواصشان بطور محسوس با یکدیگر تفاوت دارند. بعنوان مثال ، عدد اکتان موتور ، در مورد n- اکتان ، مساوی 17 در مورد ایزواکتان (2، 2 و 4- تری متیل پنتان) مساوی 100 است.
تعداد همپارش*ها در پارافین
تعداد همپارش*های ممکن بر اثر افزایش تعداد اتمهای کربن ، بر مبنای تصاعد هندسی افزایش می*یابد. برای بوتان ، 2 همپار پارافینی و برای پنتان ، سه همپار وجود دارد و هرگاه تعداد اتمهای کربن ، به هشت برسد، 17 همپار ساختاری برای اکتان وجود خواهد داشت و در عین حال، تعداد اتمهای کربن به 18 افزایش می*یابد. برای ستان 60533 همپار وجود دارد.

نفت خام دارای مولکولهایی است که تا 70 اتم کربن دارند، بنابراین تعداد هیدروکربنهای پارافینی ممکن بسیار زیاد است.
سیکلوپارافین یا نفتن
هیدروکربنهای سیکلوپارافینی*ای که تمام پیوندهای آزاد اتمهای کربن آنها با هیدروژن ، سیر شده*اند، نفتن نامیده می*شوند. در نفت خام ، انواع بسیاری از نفتن**ها وجود دارد. ولی بجز در مورد ترکیبهای دارای جرم مولکولی اندک ، نظیر سیکلوپنتان و سیکلوهگزان ، معمولا بصورت ترکیبهای جداگانه تفکیک نمی*شوند.

طبقه بندی آنها با توجه به گستره نقاط جوش صورت می*گیرد و خواص آنها بکمک عوامل همبستگی نظیر عامل Kw یا CI تعیین می*شود.
کراکینگ پارافینها
کراکینگ کاتالیزی پارافینها ، دارای مشخصات زیر است:


تولید مقادیر زیاد هیدروکربنهای C4 و C3 در گازهای کراکینگ شده ، سرعت*ها و فراورده*های واکنش که بوسیله اندازه و ساختار پارافین*ها تعیین می*شود و همپارش به ساختارهای شاخه*دار و تشکیل هیدروکربن*های آروماتیک در نتیجه واکنشهای ثانوی با اولفینها.

تاثیر کاتالیزگر بر سرعت واکنش با افزایش تعداد اتمهای کربن مولکول بیشتر می*شود، ولی این تاثیر تا زمانی که تعداد اتمهای کربن دست*کم به شش نرسیده باشد، قابل توجه نیست.



تاثیر ساختار مولکول بر سرعت کراکینگ: ساختار مولکول نیز بر سرعت واکنش کراکینگ تاثیر می*گذارد، بدین معنی که مولکولهایی که دارای اتمهای کربن نوع سوم هستند، با راحتی بیشتری می*شکنند، در حالی*که اتمهای کربن نوع چهارم ، مقاوم*ترین ساختارها هستند. ترکیباتی که دارای هر دو نوع اتم کربن هستند، یک به یک تمایل به خنثی کردن همدیگر دارند. به عنوان مثال، 2، 2، 4- تری متیل پنتان (یک اتم کربن نوع سوم و یک اتم کربن نوع چهارم) با سرعت کمتر از n- دودکان می شکند.

تولید پارافین*های نرمال در پالایشگاه
پارافین*های نرمال به روش جذب فاز بخار برشهای نفتی بر روی غربالهای مولکولی با میانگین تخلخل 5 آنگستروم بدست می*آیند. جذب در فاز بخار در فشارهای پنج تا ده psig ( سی و پنج تا شصت و نه KPa )و در دمای 300 تا 350 درجه سانتی*گراد یا 575 تا 650 درجه فارینهایت انجام می*شود. از آمونیاک برای واجذب پارافین*های نرمال استفاده می*شود.

عملیات نیمه مداوم با استفاده از دو بستر غربال مولکولی پنج آنگستروم این امکان را می*دهد که یک بستر برای جذب بکار گرفته شود و بستر دیگر در حال واجذب باشد. غربال مولکول بتدریج ظرفیت خود را بدلیل آلودگی با فراورده های بسیاری از دست می*دهد که آنگاه با احتراق کنترل شده هیدروکربنهای سنگین احیا می*شود. معمولا احیا پس از 12 ماه فعالیت غربال مولکولی انجام می*پذیرد.

بزرگترین تقاضا برای پارافین*های نرمال ، تولید شوینده*های فروپاشی پذیر بروش زیستی ( biodegradable ) است که در تهیه آن از پارافین*های راست زنجیر با 11 تا 14 اتم کربن استفاده می*شود. این پارافین*ها بعنوان خوراک صنایع پتروشیمی استفاده می*شوند.

img/daneshnameh_up/5/55/refinery.jpg

تولید پارافینهای حلقوی در پالایشگاه
پارافین*های حلقوی ، معمولا از هیدروژن*دار کردن آروماتیکهای مربوطه تهیه می*شوند. سیکلوهگزان از هیدروژن*دار کردن بنزن بدست می*آید. در این رابطه ، فرآیندهای متعددی به ثبت رسیده*اند. هیدروژن*دار کردن بنزن بر روی پلاتین یا نیکل رانی بر روی پایه آلومین یا سیلیس- آلومین صورت می*گیرد. هیدروژن دار کردن ، یک واکنش شدیدا گرمازا است و به ازای هر پوند بنزن تبدیل شده به سیکلوهگزان ، 640Btu) 1150Lcal/Kg) گرما ایجاد می*شود. دمای واکنشگاه از طریق بازگردانی و تزریق بخشی از فراورده سیکلوهگزان به درون واکنشگاه تنظیم می*شود.

سونات