Алкенами называются ненасыщенные ациклические углеводороды, между атомами которых существует одна двойная связью. Общая формула образованного гомологического ряда CnH2n.
При получении полимеров данные соединения используются в качестве сырья. Эти мономеры получают из газа и нефти с помощью пиролиза.
Для этого процесса предназначены специальные печи, использующие змеевики. Это трубы, которые скручены в виде спирали и помещены в металлический цилиндр, на стенках которого нанесено огнеупорное покрытие.
В стены вмонтированы форсунки, через которые поступает топочный газ. Так устроена пиролизная печь.
Углеводородное сырье смешивается с водяным паром и подается в змеевик. Внутри змеевика при температуре 900°С происходит распад углеводородов и образуется алкенсодержащий газ.
Основная задача состоит том, чтобы сырье полностью превратилось в газ, в котором были сохранены алкены — целевой продукт пиролиза.
Для сохранения акенов применяется метод закалки. С помощью резкого снижения температур останавливается рекомбинация химических радикалов. В процессе используют максимальные температуры, а охлаждают продукты, которые выходят после пиролиза, с помощью закалочно-испарительного аппарата.
Это устройство напоминает змеевик, но его не нагревают, а охлаждают водой. Смесь в считанные секунды охлаждается втрое и более раз. Таким образом, алкены не успевают вступить в дальнейшие реакции.
Предельные температуры ограничиваются лишь качеством стали змеевика. Сырье должно находиться в зоне процесса минимальное время. Это очень жесткий процесс.
При пиролизе образуются побочные продукты: водород, метан, смолы и другие продукты, а также кокс. Кокс периодически приходится выжигать в змеевиках, так как он уменьшает его теплопроводность, использовать его для металлургической промышленности не удается.
Смолы пытаются использовать при производстве термополимеров, в качестве сырья при получении сажи для производства резины и других целей. Насытив смолы водородом, при правильном технологическом процессе, можно получить из них почти исходное сырье для пиролиза.
Проблему составляет метан. Пока его не получается использовать. Есть надежда, повышением эффективности пиролиза добиться снижения количества метана, контролируя работу с сырьем и регулируя состав углеводорода в нем.
Но качественное сырье используется не всегда. Часто используются тяжелые фракции — нефть и мазут.
