Produkcja etylenu

Etylen lub eten to bezbarwny gaz palny,ma słaby muszkat i słodki zapach. Jego wzór chemiczny to C2H4. Etan to najprostszy alken (nienasycone węglowodory posiadające jedno podwójne wiązanie między sąsiadującymi atomami węgla). Masa molowa wynosi 28,05 g / mol. Temperatura topnienia wynosi -169,2 ° C, temperatura wrzenia wynosi -103,7 ° C. Punkt zapłonu wynosi -136 ° C, samozapłon wynosi +422,8 ° C. W 1680 r. I. Bercher (niemiecki lekarz i chemik) z alkoholu winnego, po wystawieniu na działanie go olejem vitriolowym (tak nazywano kwas siarkowy) był pierwszym producentem etylenu z alkoholu etylowego. Wzór strukturalny etylenu w 1860 r. Został ustalony przez rosyjskiego chemika A. M. Butlerowa w wyniku reakcji jodku metylenu z miedzią. Gaz ten jest nieco lżejszy od powietrza, jest słabo rozpuszczalny w wodzie, w rozpuszczalnikach organicznych jest dobry.

Przygotowanie etylenu i badanie jego właściwości, początekktóry odnosi się do połowy 19 wieku, prowadzony dzisiaj na fakt, że etylen jest najpopularniejszym związek organiczny. Jego światowa produkcja osiągnęła w 2006 r. Ponad 109 milionów ton. Obecnie produkcja etylenu nadal się rozwija. Do roku 2010 wyprodukowało co najmniej 117 firm w 55 krajach. Etylen stosowany jako surowiec do wytwarzania polietylenu o wysokiej i niskiej sevilene ciśnienia i innych materiałów polimerowych otrzymanych w procesie kopolimeryzacji z różnych komonomerów. Ponadto stosuje się go do wytwarzania etylobenzenu i styrenu, tlenek etylenu, chlorku winylu, octanu winylu, kwasu octowego, alkohol etylowy i glikolu etylenowego.

Co spowodowało wzrost zdolności produkcyjnych,mające na celu uzyskanie etylenu? Głównie ekspansja rynku materiałów polimerowych. Polietyleny różnych rodzajów pochłaniają ponad połowę światowej produkcji etylenu. Ten materiał polimerowy jest najczęściej stosowanym tworzywem sztucznym na świecie. Produkuje filmy do różnych celów. Liniowe alfa-olefiny otrzymane przez oligomeryzację (tworzenie krótkich łańcuchów polimerów) stosuje się jako prekursory, detergenty, plastyfikatory, syntetyczne smary, dodatki i jako komonomery w produkcji polietylenów. Innym ważnym kierunkiem stosowania etylenu jest jego utlenianie w celu wytworzenia tlenku etylenu, który jest głównym surowcem do produkcji środków powierzchniowo czynnych i detergentów. Tlenek etylenu ulega hydratacji, co powoduje wytwarzanie glikolu etylenowego. Jest szeroko stosowany jako płyn przeciw zamarzaniu w samochodach.

Dzisiaj etylen jest produkowany wgłównie w wyniku pirolizy benzyny o działaniu liniowym lub szerokiej frakcji lekkich węglowodorów. W Rosji i byłych republikach radzieckich istnieją instalacje o różnym potencjale budowane zarówno przez krajowe (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproftekhnechim), jak i zagraniczne technologie (Linde AG). Produkcja operacyjna można podzielić na trzy grupy: mała pojemność (30 i 60 tysięcy ton etylenu na rok), średnia (100 i 200 tysięcy ton rocznie) i wysoka (300 i 450 tysięcy ton etylenu na rok). Obecnie na świecie istnieją instalacje o znacznie większej wydajności: od 400 do 500, a nawet do 800 tysięcy ton etylenu na rok. Taki wzrost produkcji pozwala nam zmniejszyć konkretne koszty materiałowe, energetyczne i kapitałowe.

Wytwarzanie etylenu prowadzi się na chemikaliachprodukcji obejmujących rośliny pirolizy, jednostkę oddzielania gazów, konfigurowania urządzenia do demineralizacji. Surowiec - gaz lub inne frakcje ropy naftowej w rafinacji lub ich mieszaniny z parą wodną (proces do zmniejszania tworzenia się koksu w płomienicach) światła. Surowiec dostarczany do pieca pirolizy, gdzie w temperaturze od 750 do 900 ° C, wytworzonego pyrogas obejmującej atom wodoru i węglowodorów, których cząsteczki zawierają jeden (metan) do dwudziestu atomów węgla. Ciepło pirolizy wykorzystuje się w specjalnym urządzeniu, które są wytwarzane z oczyszczonej wody o wysokim ciśnieniu pary i chłodzi pyrogas wchodzi pirolizy jednostkowej rozdzielania żywicy (ciężki) i pyrocondensate. Następnie pyrogas zawierające głównie węglowodory C1-C4, jest dostarczany do turbosprężarki (turbiny napędzanej przez wysokie ciśnienie pary wodnej), który pod ciśnieniem jest doprowadzane do destylacji systemu rozdzielania gazów kolumny. Jest przydział produkty podstawowe, takie jak etylen i propylen (jego produkcji, w porównaniu z tlenkiem etylenu, zawsze dwa razy mniej), i uboczne wodoru, metanu, etanu, propanu, frakcji butylen, butadien, smoły pirolizy światła lub komponentów benzyna silnikowa.

Możliwe jest także otrzymanie etylenu drogą katalitycznąpiroliza. Na skalę przemysłową ta metoda nie jest wdrożona, chociaż jej testy w naszym kraju były jednorazowo przeprowadzane nie tylko w instalacjach laboratoryjnych, ale także w warunkach przemysłowych. Jego zaletą jest możliwość obniżenia temperatury pirolizy dzięki zastosowaniu katalizatorów. W wyniku zwiększenia selektywności procesu wzrasta wydajność etylenu i propylenu w porównaniu z termiczną pirolizą, zmniejsza się powstawanie produktów ubocznych, a także koksu. Obecnie naukowcy z różnych krajów pracują w kierunku poszukiwania skutecznego katalizatora i procesu projektowania instrumentalnego.