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Industria petrolchimica e composti alifatici-chimicamo

Industria petrolchimica

  |   Chimica, Chimica Organica

L’industria petrolchimica si occupa della trasformazione del petrolio e del gas naturale in prodotti chimici detti fine chemicals.

Prodotti dell’industria petrolchimica

Svariati sono i prodotti dell’industria petrolchimica e i più importanti sono: metano, etene, etino, propene, butene, butadiene e isoprene.

Metano

Il metano è ottenuto dal gas naturale, dalla raffinazione del petrolio o come sottoprodotto di altri processi. L’uso maggiore del metano per usi non-petrolchimici consiste nella preparazione dell’idrogeno che viene usato nella sintesi dell’ammoniaca. In presenza di Fe3O4 quale catalizzatore il metano dà luogo alla reazione:

CH4 + H2OCO + 3 H2

e

CO + H2OCO2 + H2

Alternativamente  la combustione del metano può fornire calore e vapore acqueo:

CH4 + 2 O2CO2 + 3 H2O

L’anidride carbonica prodotta può reagire con il metano a 900 °C in presenza di nichel quale catalizzatore secondo la reazione:

CH4 + CO22 CO + 2 H2

L’acqua prodotta può reagire anch’essa con il metano secondo la reazione:

CH4 + H2O→  CO + 3 H2

Metanolo

Il metanolo CH3OH è il secondo maggior prodotto ottenuto dal metano e tale metodo ha sostituito quello di ottenimento del metanolo ottenuto dalla distillazione del legno. La reazione avviene a 350 °C e a 300 atm in presenza di ZnO quale catalizzatore:

2 CH4 + O22 CH3OH

Il metanolo può quindi essere ossidato per la produzione della formaldeide che trova applicazioni nella sintesi di polimeri:

2 CH3OH + O2  → 2 CH2O + 2 H2O

Il metano inoltre dà luogo alla formazione di quattro alogeni alcani CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 e CCl4 per clorurazione.

Il metano reagendo con lo zolfo dà luogo alla formazione di solfuro di carbonio usato nell’industria del rayon.

Etene

L’etene o etilene H2C=CH2 è prodotto da propano, butano e da cracking di sostanze derivanti dal petrolio quali nafta, cherosene e cherosene. Il processo più usato per ottenere l’etene è quello in cui si parte dall’etano che è più prezioso come materia prima che non come combustibile:

C2H6H2C=CH2 + H2

La maggior parte dell’etene prodotto viene utilizzato per produrre polietilene, mentre una certa quantità viene in presenza di ossido di argento quale catalizzatore dà luogo alla formazione di etanale:

2 H2C=CH2 + O22 CH3CHO

L’etanale ottenuta viene idrolizzata a 100 °C per ottenere il glicole etilenico usato sia come antigelo che nella sintesi di poliesteri:

CH3CHO + H2OHO-CH2CH2-OH

L’etene può subire reazione di clorurazione per dare l’1,2-dicloroetano:

H2C=CH2 + Cl2ClCH2CH2Cl

L’ 1,2-dicloroetano se viene riscaldato a 500 °C a portato alla pressione di 15-30 atm dà cloruro di vinile e acido cloridrico:

H2C=CH2H2C=CHCl + HCl

Il cloruro di vinile costituisce il monomero di partenza per ottenere il polivinilcloruro.

Etino

L’etino o acetilene è l’unico prodotto contenuto in quantità significative di origine petrolchimica che presenta un triplo legame. Oltre che attraverso il metodo tradizionale di sintesi a partire  dal carburo di calcio secondo la reazione:

CaC2 + 2 H2O → HC≡CH + Ca(OH)2

esso può essere ottenuto dal metano secondo la reazione:

2 CH4 → HC≡CH + 3 H2

L’etino viene usato come gas combustibile nel cannello ossiacetilenico.

Il propene viene ottenuto dal propano secondo la reazione:

C3H8 → CH2=CH-CH3 + H2

Il propene, maggior prodotto dell’industria petrolchimica dopo l’etene, trova il suo maggior utilizzo quale monomero nella sintesi del polipropilene, ma può essere utilizzato per ottenere isopropanolo e ossido di etilene.

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