ТЕХНОЛОГІЇ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ ТА НАФТОПЕРЕРОБЛЕННЯ
1. Виробництво полімерів, каучуків, гум та виробів із них
Полімери - це речовини природного або штучного походження, макромолекули яких складаються з однакових, багаторазово повторюваних груп атомів, що називаються мономерними або елементарними ланками. Число елементарних ланок, що входять до складу макромолекули, може складати від l00 до 1000 і більше. Властивості полімерів залежать від хімічного складу елементарних ланок і від структури полімерів.
Класифікація полімерів за структурою:
- лінійної структури,
- розгалуженої структури
- тривимірної (сітчастої) структури.
Полімери лінійної структури мають нерозгалужені молекули, вигнуті або згорнуті в спіралі. Полімери, що складаються з молекул лінійної будови, легко плавляться, добре розчиняються в органічних розчинниках.
До полімерів лінійної будови належать: поліетилен, полівінілхлорид, поліформальдегід, капрон і ін.
Макромолекули полімерів розгалуженої структури мають довгий основний ланцюг, до якого приєднані короткі гілки. Полімери розгалуженої структури, основний ланцюг макромолекули яких відрізняється за хімічним складом від бічних ланцюжків, як правило, менш еластичні, при нагріванні розм’якшуються, але важко плавляться, у розчинниках лише набухають.
Приклади таких полімерів: поліпропілен 
, полібутилен 
і т. п.
Макромолекули полімерів тривимірної (сітчастої) структури одержують внаслідок: зв’язування (зшивання) лінійних і розгалужених ланцюгів поперечними зв’язками (містками). Ці полімери бувають твердими або каучукоподібними, не розчиняються ні в яких розчинниках і лише іноді здатні набухати. Приклади таких полімерів: гума, фенолоформальдегідні смоли в кінцевій стадії смолоутворення й інші поліконденсаційні смоли.
Класифікація полімерів за методом одержання:
- полімеризаційні
- поліконденсаційні,
Тобто відомі два методу синтезу полімерів, що істотно відрізняються: полімеризація і поліконденсація. До полімеризаційних полімерів відносяться поліетилен, полівінілхлорид, полістирол і ін., до поліконденсаційних - капрон, фенолоформальдегідні смоли й ін.
Реакція полімеризації - процес з’єднання багатьох молекул мономера в одну велику молекулу полімера, за рахунок розриву подвійних зв’язків або розкриття циклу. Побічні продукти реакції при цьому відсутні.
Реакція поліконденсації - утворення високомолекулярної сполуки внаслідок взаємодії великої кількості молекул двох або кількох різних мономерів з одночасним виділенням побічних низькомолекулярних продуктів реакції (Н2О, NН3, НСl, СО2 та ін.)
Сировина для синтезу полімерів
Сировину для виробництва полімерів можна умовно розділити на такі групи:
- коксохімічна - бензол, фенол, ксилоли, крезоли, резорцин, фенантрен, ацетанафтен, етилен, нафталін;
- нафтохімічна, що одержується при переробці нафти, нафтопродуктів і побічних газів нафтовидобутку, - етилен, пропілен, бутилен, ацетилен, бензол, фенол, ацетон;
- сировина, одержувана при переробці природного газу, - ацетилен, метанол, аміак, карбамід;
- мінеральна сировина - хлор, сірчана кислота, оксид кальцію; рослинна сировина - целюлоза, фурфурол і ін.
Нафтохімічна сировина і продукти переробки природних газів складають 90...95 % від загального обсягу сировини усіх видів.
Виробництво полімеризаційних полімерів
З полімеризаційних полімерів широко використовуються поліетилен, полістирол, поліхлорвініл і його сополімери, фторпохідні поліетилену, поліакрилати, поліпропілен, поліізобутилен, полівінілацетат, поліформальдегід і ін.
Поліетилен одержують у промисловості полімеризацією газоподібного етилену високої чистоти. Джерелом етилену служать головним чином гази нафтопереробки.
Полімеризація етилену здійснюється декількома способами: при високих тисках (100...200 МПа) і температурі (180...200 °С) у присутності кисню (0,005...0,05 %) або перекисів; при середньому тиску (3...7 МПа) у присутності оксидних каталізаторів (Сr2О3, СrО3 і ін.); при низькому тиску (0,2...0,6 МПа) у присутності металоорганічних каталізаторів (чотирьоххлористого титану і триетилалюмінію).
Властивості. Серед усіх полімеризаційних полімерів поліетилен є полімером універсального призначення. Він має високу хімічну стійкість, діелектричні властивості, водонепроникність, здатність подовжуватися при витягуванні в 3...5 разів, міцність на удар та при вигинанні. Поліетилен легко переробляється у вироби і напівфабрикати: тонкі плівки, стрічки, аркуші, нитки, прутки, бруски, труби і т. п.
Застосовується поліетилен у хімічній промисловості як самостійний конструкційний матеріал (труби, шланги, деталі арматури), так і у вигляді різних захисних антикорозійних плівок, футерувальних пластин, хімічного лабораторного посуду, а також як гідроізоляційний і пакувальний матеріал. Типова структура споживання поліетилену: понад 50 % — як електроізоляцію проводів і кабелів, близько 20 % — у виробництві труб, 15%-на одержання плівки і листових матеріалів і близько 15 % — на інші потреби.
Полістирол одержують полімеризацією стиролу лаковим, емульсійним і блоковим способом за реакцією:
.
Високою економічністю відрізняється полістирол.
Полівінілхлорид одержують головним чином полімеризацією вінілхлориду в емульсії або суспензії у водному середовищі в присутності невеликих кількостей емульгаторів і ініціаторів:
.
Властивості. Одним з найпоширеніших у світовому виробництві пластмас є також полівінілхлорид: це високоміцний, негорючий, хімічно стійкий і механічно міцний полімер, з гарними механічними, хімічними, експлуатаційними властивостями.
З полімерів, які містять фтор, найбільше промислове значення мають фторопласт-4, що одержують з тетрафторетилену, і фторопласт-3, що одержують із трифторетилену F2C = CFCl. Поліформальдегід 
отримують полімеризацією газоподібного формальдегіду в розчиннику — толуолі.
Полімери, що містять фтор, незважаючи на високу собівартість, широко застосовуються в ракето-, авіа-, суднобудуванні, приладобудуванні і т. п. Фторопласти мають виняткову стійкість до дії сильно корозійних середовищ: кислот, лугів, окисників; вони мають низький коефіцієнт тертя, чудові діелектричні властивості. Фторопластові вироби (підшипники, вкладиші, електроізолятори, деталі контрольно-вимірювальних приладів) тривалий час працюють в умовах агресивних середовищ і в широкому інтервалі температур від –190 до +260 °С.
В останні роки асортимент пластмас полімеризаційного типу поповнився новим матеріалом — поліформальдегідом і сополімерами формальдегіду.
Поліформальдегід відрізняється високою механічною міцністю, теплостійкістю і твердістю, гарними діелектричними властивостями і легко переробляється у вироби. Широко застосовується в багатьох галузях техніки.
До полімеризаційних полімерів відносять також поліакрилові полімери, полівінілацеталі, поліпропілен і багато інших. Асортимент цих полімерів невпинно збільшується і поповнюється.
Виробництво поліконденсаційних смол
Серед пластичних мас важливе місце займають пластмаси, які виробляються методом поліконденсації: фенопласти, амінопласти, поліаміди і поліуретани, а також пластмаси на основі поліефірних, епоксидних і кремнійорганічних смол. Відрізняються більш складними способами одержання сировини, більш високою трудомісткістю, меншою, ніж полімеризаційні пластмаси, технологічністю (менш досконалі процеси переробки пластмас у вироби, відходи у виробництві і т. п.) Однак, будучи основою багатьох композицій, поліконденсаційні смоли широко використовуються й у вигляді пресувальних матеріалів.