В качестве исходного сырья нефтехимического синтеза важнейшими являются метан, إيثان, البروبان, бутан и пентан. Парафиновые углеводороды с 6-10 атомами углерода применяют в качестве растворителей. Углеводороды с 10-20 атомами углерода используют в производстве моющих средств, смазочных масел, эмульгаторов для синтетического каучука и др. Чрезвычайно ценным сырьём для химической промышленности являются парафины с 18-44 атомами углерода. في الجدول. 19.1 приведены основные направления промышленной переработки алканов. Из них важнейшим является производство олефинового сырья методами пиролиза и дегидрогенизации. Основными методами получения из алканов различных продуктов являются окисление, хлорирование и фторирование, نترته, сульфохлорирование, реакции с серой и аммиаком.

الأكسدة. Окисление низкомолекулярных углеводородов – один из перспективных путей получения спиртов, альдегидов, кетонов, الأحماض. Некаталитическим окислением пропана и бутана воздухом или кислородом при 425 ^عنС и давлении 0,7 МПа получают метиловый, пропиловый и бутиловый

الجدول 19.1

الأساسية المنتجات الكيميائية, получаемые из алканов

الهيدروكربونات	تجهيز	Важнейшие продукты и их производные
Метан CH4	Крекинг. Термоокислительный крекинг. الأكسدة. Хлорирование и фторирование	Ацетилен; الهيدروجين; синтез-газ; الأمونيا; ацетальдегид; менол → формальдегид; этанол и другие спирты; хлорвинил; хлоропрен; дихлорметан; хлорметан; хлороформ → тетрафтор- الإيثيلين → تفلون; четыреххлористый углерод → фреоны; ثاني كبريتيد الكربون; дихлордифторметан; метилцеллюлоза; سوت
Этан С2ح6	Пиролиз, نترته, كلورة	Этилен; الأسيتيلين; хлористый этил; нитрометан; ниороэтан; كلوريد الإيثيلين; синтез-газ
Пропан C3ح8	Пиролиз, الأكسدة, نترته, نزع الهيدروجين	Этилен; بروبيلين; الأسيتيلين; ацетальдегид; формальдегид; нитрометан; нитроэтан; нитропропан; 1,3-дихлорпропан; нитроспирты; уксусная кислота
n-Бутан C4ح10	Пиролиз, الأكسدة, дегидрогенизация, isomerization, взаимодействие с серой и H2S	Этилен; بروبيلين; butylene; изобутан; изобутилен; бутадиен; ацетальдегид; бутиловый спирт; уксусная кислота; الأسيتون
Пентан C5ح12	Хлорирование, نترته, isomerization, пиролиз	Хлористый амин → амиловые спирты; амилфенолы; амилнафталин; амиламин; нитрометан; нитроалканы; изопентан→изопрен; الإيثيلين; بروبيلين; butylene
Изопентан C5ح12	نزع الهيدروجين, пиролиз, كلورة	Изоамилен→ изопрен → المطاط; الإيثيلين; بروبيلين; хлористый изоалин
Высшие парафины (مع18-مع44)	Крекинг, الأكسدة, كلورة, sulfonation, نترته	Синтетические масла; олефины; الكحول; высшие жирные кислоты; пластификаторы; нитропарафины; хлорпарафины, а из них: пластификатор для поливинилхлорида; хлорвакс для огнестойких материалов, синтетические смазочные масла

الكحول, формальдегид, ацетальдегид, الأسيتون, метилэтиленкетон, оксиды пропилена, бутилена и другие продукты. Большое развитие получило производство жирных кислот (مع₆-مع₂₀), из которых получают моющие средства, эмульгаторы, синтетические жиры. Окислением парафинов при 95-170 ^عنС и 1-2 МПа получают продукты, используемые для изготовления веществ для пропитки тканей, антикоррозионной защиты, смягчителей и пр. Неполное сгорание парафиновых углеводородов, содержащихся в газе, или их термическое расщепление используются для получения сажи.

Хлорирование и фторирование. Парафиновые углеводороды можно хлорировать фотохимическим, каталитическим и термическим способами.

В промышленности хлорпроизводные метана получают в 2 المرحلة: газообразным хлорированием метана получают преимущественно хлорметан и дихлорметан; затем жидкофазным фотохимическим хлорированием дихлорметана получают хлороформ и четыреххлористый углерод. Хлорирование проводят при 400-450 ^عنمع, выход хлорпроизводных по метану 85-90 %. Высокомолекулярные парафиновые углеводороды хлорируют при 100 ^عنمع.

Прямое фторирование парафиновых углеводородов протекает очень бурно и сопровождается воспламенением. Для введения фтора в молекулу углеводорода пары парафинового углеводорода, разбавленные азотом, пропускают над катализатором (CoF₃) عندما 200-300 ^عنمع.

Перфторпарафины получают при действии на высокохлорированные углеводороды фтористым водородом в присутствии SbF₃. Полученный высокофторированный углеводород обрабатывается затем CoF₃ до образования перфторида. Фторированные углеводороды очень устойчивы против действия HNO₃, ح₂لذا₄, олеума, нитрующей смеси и т.п. активных химических реагентов. Они совершенно не горючи и устойчивы вплоть до 500 ^عنمع.

Пиролизом дихлорметана получают тетрафторэтилен, при полимеризации которого образуется очень стойкое вещество – тефлон.

Нитрование. В промышленности для нитрования используют, أساسا, البروبان. Нитрование проводят в газовой фазе при давлении 0,7 МПа и 430-450 ^عنС в потоке тонко распыленной азотной кислоты.

CH₃لا₂

ج₃ح₈+HNO₃ ج₂ح₅لا₂

ج₃ح₇لا₂

Из нитропарафинов можно вырабатывать нитроолефины, алифатические амины и др.

Сульфохлорирование. При действии SO₂ и Cl₂ на парафиновые углеводороды образуются алифатические сульфохлориды:

RH + لذا₂ + CI₂→RSO₂CI + HCl.

Лучше всего реагируют нормальные парафины. Щелочным омылением сульфохлориды переходят в сульфонаты RSO₂أوه. Действием на сульфохлориды аммиака получают алифатические сульфамиды RSO₂NH₂. Продукты превращения С₁₂-مع₁₆ с фенолятом натрия используются как пластификаторы поливинилхлорида. При взаимодействии высокомолекулярных алифатических сульфамидов с хлорированными жирными кислотами в присутствии щелочей образуются алкилсульфамидокарбоновые кислоты RSO₂NHR^¢-COOH (эмульгаторы минеральных масел).

Реакции с серой и аммиаком.При взаимодействии бутана и бутенов с SO₂ над катализатором (MoO₂-Al₂O₃ или Cr₂O₃-Al₂O₃) عندما 500-595 ^عنС получают тиофен. При нагревании природного газа с серой и сероводородом в присутствии Cr₂O₃, MnO₂ или V₂O₅ عندما 700 ^عنС образуется сероуглерод. При сжигании природного газа с воздухом в присутствии аммиака при 1000 ^عنС над катализатором образуется синильная кислота.

Большое значение приобрели синтезы на основе смеси CO и H₂, так называемого синтеза-газа, являющегося источником получения большого числа продуктов. Природный газ, содержащий в основном метан, может быть переработан в синтез-газ:

1) конверсией с водяным паром, углекислым газом и их смесью: CH₄ + ح₂O→CO + 3ح₂;

2) окислительной конверсией при помощи кислорода или воздуха: CH₄ +1/2O₂→CO + 2ح₂;

3) смешанной парокислородной конверсией.

Образующийся водород, а также водород из газов каталитического риформинга нефтепродуктов может быть использован для синтеза аммиака, а оксид углерода после тонкой очистки от CO₂ – для различных органических синтезов.