НЕФТЕХИ́МИЯ

НЕФТЕХИ́МИЯ, раз­дел хи­мии, изу­чаю­щий со­став, свой­ст­ва и осо­бен­но­сти хи­мич. пре­вра­ще­ний ком­по­нен­тов неф­ти, при­род­но­го га­за, а так­же пу­ти и ме­то­ды их пе­ре­ра­бот­ки в разл. хи­мич. про­дук­ты, пре­ж­де все­го в мно­го­тон­наж­ные ор­га­нич. со­еди­не­ния, ис­поль­зуе­мые как сы­рьё для вы­пус­ка то­вар­ных хи­мич. про­дук­тов и по­лу­про­дук­тов тех­нич. на­зна­че­ния (то­п­лив, сма­зоч­ных ма­те­риа­лов, мо­но­ме­ров, де­тер­ген­тов, рас­тво­ри­те­лей, кра­си­те­лей и др.). Н. ба­зи­ру­ет­ся на ус­пе­хах ор­га­нич. хи­мии, ка­та­ли­за, фи­зич. хи­мии, хи­мич. тех­но­ло­гии и др. на­ук. Вы­де­ле­ние Н. в са­мо­сто­ят. на­уч. на­прав­ле­ние свя­за­но с пе­ре­хо­дом хи­мич. пром-сти с уголь­но­го сы­рья на неф­те­га­зо­вое в 1950–60-е гг. В этот пе­ри­од тер­мин «Н.» вы­тес­ня­ет ра­нее сло­жив­шее­ся назв. «хи­мия неф­ти». По­ня­тие «хи­мия неф­ти» ис­поль­зу­ет­ся в бо­лее уз­ком смыс­ле – для обо­зна­че­ния отд. раз­де­ла Н., по­свя­щён­но­го изу­че­нию со­ста­ва неф­тей и свойств их ком­по­нен­тов.

К осн. за­да­чам Н. от­но­сят­ся: изу­че­ние неф­ти как при­род­но­го объ­ек­та и важ­ней­ше­го ис­точ­ни­ка хи­мич. сы­рья; изу­че­ние и раз­ра­бот­ка ме­то­дов и про­цес­сов пре­вра­ще­ния ком­по­нен­тов неф­ти, пре­ж­де все­го уг­ле­во­до­ро­дов, в хи­мич. про­дук­ты, ис­поль­зуе­мые в ка­че­ст­ве сы­рья для вы­пус­ка то­вар­ных про­дук­тов; ис­сле­до­ва­ние взаи­мо­пре­вра­ще­ний уг­ле­во­до­ро­дов неф­тя­но­го, га­зо­во­го и аль­тер­на­тив­ных ви­дов сы­рья, за­ко­но­мер­но­стей об­ра­зо­ва­ния их функ­цио­наль­ных про­из­вод­ных с це­лью соз­да­ния на­уч. ос­нов ком­плекс­ной пе­ре­ра­бот­ки неф­ти и про­из-ва мно­го­тон­наж­ных тех­ни­че­ски по­лез­ных про­дук­тов (то­п­ли­ва и мас­ла, при­сад­ки к то­п­ли­вам и мас­лам, мо­но­ме­ры, рас­тво­ри­те­ли и др.) и аль­тер­на­тив­ных ви­дов то­п­ли­ва.

Изу­че­ние хи­мич. со­ста­ва и свойств неф­тей вклю­ча­ет в се­бя ана­лиз, ис­сле­до­ва­ние свойств клас­сов и групп со­еди­не­ний (па­ра­фи­ны, наф­те­ны, аро­ма­тич. уг­ле­во­до­ро­ды, се­ро-, азот- и ки­сло­род­со­дер­жа­щие со­еди­не­ния, смо­ли­стые, ас­фаль­те­но­вые и ме­талл­со­дер­жа­щие ком­по­нен­ты) в неф­тях и их фрак­ци­ях. Для это­го ис­поль­зу­ют ком­плекс хи­мич. и фи­зи­ко-хи­мич. ме­то­дов ана­ли­за (хро­ма­тогра­фия, масс-спек­тро­мет­рия, оп­тич. спек­тро­ско­пия, ЯМР и др.). Изу­че­ние за­ко­но­мер­но­стей рас­пре­де­ле­ния ком­по­нен­тов неф­ти в за­ви­си­мо­сти от ме­сто­рож­де­ния, глу­би­ны за­ле­га­ния, ус­ло­вий до­бы­чи по­зво­ляет соз­да­вать бан­ки дан­ных по неф­тям и ре­ко­мен­до­вать наи­бо­лее ра­цио­наль­ные пу­ти ис­поль­зо­ва­ния неф­ти и неф­тя­ных фрак­ций кон­крет­но­го ме­сто­ро­ж­де­ния. К этой об­лас­ти ис­сле­до­ва­ния при­мы­ка­ет раз­ра­бот­ка ме­то­дов ана­ли­за неф­те­про­дук­тов, пред­став­ляю­щих со­бой сме­си слож­но­го со­ста­ва, та­кие как разл. ви­ды уг­ле­во­до­род­ных то­п­лив, сма­зоч­ных ма­те­риа­лов.

В рам­ках Н. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­иск прин­ци­пи­аль­но но­вых на­прав­ле­ний пе­ре­ра­бот­ки и при­ме­не­ния уг­ле­во­до­ро­дов, про­во­дят­ся при­клад­ные ис­сле­до­ва­ния и раз­ра­бот­ки в ин­те­ре­сах тре­бо­ва­ний неф­те­хи­мич. и неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щей пром-сти. Ис­сле­дуе­мые взаи­мо­пре­вра­ще­ния уг­ле­во­до­ро­дов неф­ти вклю­ча­ют в се­бя тер­мич., ка­та­ли­тич., плаз­мо­хи­мич., ра­дио­хи­мич. и био­хи­мич. про­цес­сы. В Н. изу­ча­ют­ся ме­ха­низ­мы и осн. за­коно­мер­но­сти ре­ак­ций ин­ди­ви­ду­аль­ных уг­ле­во­до­ро­дов и их мно­го­ком­по­нент­ных сме­сей, а так­же вы­яв­ля­ет­ся роль ге­те­ро­атом­ных ком­по­нен­тов неф­ти в этих про­цес­сах; осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­иск, раз­ра­бот­ка и мо­ди­фи­ка­ция ка­та­ли­за­то­ров; ис­сле­ду­ет­ся влия­ние отд. ком­по­нен­тов сы­рья на про­те­ка­ние та­ких ре­ак­ций, как пи­ролиз, кре­кинг и гид­ро­кре­кинг, де­гид­ри­ро­ва­ние, изо­ме­ри­за­ция, цик­ли­за­ция, ал­ки­ли­ро­ва­ние и др. По­лу­чен­ные дан­ные яв­ля­ют­ся ос­но­вой для управ­ле­ния эти­ми ре­ак­ция­ми и по­вы­ше­ния глу­би­ны пе­ре­ра­бот­ки неф­ти и соз­да­ют на­уч. ос­но­вы для про­цес­сов неф­те­пе­ре­ра­бот­ки и по­лу­че­ния сы­рья и по­лу­про­дук­тов для неф­те­хи­мич. син­те­за.

С це­лью соз­да­ния эф­фек­тив­ных пря­мых или ма­ло­ста­дий­ных ме­то­дов по­лу­че­ния важ­ней­ших функ­цио­наль­ных про­из­вод­ных уг­ле­во­до­ро­дов и др. ком­по­нен­тов неф­ти де­таль­но изу­ча­ют­ся наи­бо­лее важ­ные ре­ак­ции с их уча­сти­ем. Это пре­ж­де все­го ре­ак­ции с раз­ры­вом С–С-свя­зей, окис­ле­ние, гид­ра­та­ция, оли­го­ме­ри­за­ция, де­гид­ри­ро­ва­ние и гид­ри­ро­ва­ние, га­ло­ге­ни­ро­ва­ние, нит­ро­ва­ние, суль­фи­ро­ва­ние, суль­фа­ти­ро­ва­ние, суль­фо­хло­ри­ро­ва­ние, гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­ние, эпок­си­ди­ро­ва­ние и др. Важ­ней­шее зна­че­ние сре­ди них име­ют ка­та­ли­тич. про­цес­сы. По­лу­чен­ные в рам­ках этих ис­сле­до­ва­ний зна­ния о ме­ха­низ­мах, за­ко­но­мер­но­стях про­те­ка­ния ре­ак­ций и по­ве­де­ния разл. ти­пов ка­та­ли­за­то­ров яв­ля­ют­ся ос­но­вой для раз­ви­тия неф­те­хи­мич. син­те­за. В за­ру­беж­ной лит-ре тер­мин «Н.» свя­зы­ва­ет­ся в осн. с этой об­ла­стью ис­сле­до­ва­ния и во мно­гом Н. ото­жде­ст­в­ля­ет­ся с неф­те­хи­мич. син­те­зом.

Ак­тив­но раз­ви­ва­ют­ся ис­сле­до­ва­ния, на­прав­лен­ные на соз­да­ние тех­но­ло­гий пе­ре­ра­бот­ки аль­тер­на­тив­ных ви­дов сы­рья в мно­го­тон­наж­ные про­дук­ты неф­те­пе­ре­ра­бот­ки и неф­те­хи­мич. син­те­за. Зна­чит. вни­ма­ние уде­ля­ет­ся соз­да­нию ме­то­дов пе­ре­ра­бот­ки разл. ви­дов био­логич. сы­рья и бы­то­вых от­хо­дов. Изу­ча­ют­ся эко­ло­гич. про­бле­мы, свя­зан­ные с пе­ре­ра­бот­кой уг­ле­во­до­ро­дов с це­лью ми­ни­ми­за­ции и ути­ли­за­ции об­ра­зую­щих­ся по­боч­ных про­дук­тов и от­хо­дов, с осу­ще­ст­в­ле­ни­ем ком­плек­са ме­ро­прия­тий по ох­ра­не ок­ру­жаю­щей сре­ды в про­цес­сах неф­те­хи­мич. син­те­за и неф­те­пе­ре­ра­бот­ки.

Ис­сле­до­ва­ния в рам­ках Н. про­цес­сов хи­мич. пре­вра­ще­ний со­еди­не­ний с од­ним ато­мом уг­ле­ро­да, и пре­ж­де все­го при­род­но­го га­за и мо­но­ок­си­да уг­ле­ро­да, по­сте­пен­но вы­де­ля­ют­ся в са­мо­сто­ят. об­ласть – га­зо­хи­мию. Наи­боль­шее вни­ма­ние в этой об­лас­ти уде­ля­ет­ся изу­че­нию осо­бен­но­стей про­те­ка­ния про­цес­сов по­лу­че­ния син­тез-га­за, ме­та­но­ла, ре­ак­ций гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­ния и кар­бо­ни­ли­ро­ва­ния, пре­вра­ще­ния син­тез-га­за в син­те­тич. то­п­ли­во и уг­ле­во­до­род­ное сы­рьё для неф­те­хи­мич. син­те­за, ути­ли­за­ции ди­ок­си­да уг­ле­ро­да и др.