Proizvodnja etilena

Etilen ali etan je brezbarven vnetljiv plin s šibkim muškatnim in sladkim vonjem. Njegova kemična formula je C2H4. Etan je najpreprostejši alken (nenasičeni ogljikovodiki, ki ima eno dvojno vez med sosednjima ogljikovima atoma). Molska masa je 28,05 g / mol. Tališče je -169,2 ° C, vrelišče je -103,7 ° C Plamenišče je -136 ° C, samodejen signal je +542,8 ° C. Leta 1680 I. Bercher (nemški zdravnik in kemik) iz vinskega alkohola, ko je bil izpostavljen vitriolovim oljem (takrat je bil imenovan žveplova kislina) je bil prvi proizvajalec etilena iz etanola. Vzpostavljena je bila strukturna formula etilena leta 1860 Ruski kemik AM Butlerov zaradi reakcije metilen jodida z bakrom. Ta plin je nekoliko lažji od zraka, je slabo topen v vodi, v organskih topilih je dober.

Proizvodnja etilena in proučevanje njegovih lastnosti, ki se je začelo sredi 19. stoletja, je danes vodilo k dejstvu, da je etilen najbolj iskana organska spojina. Njegova svetovna proizvodnja je leta 2006 dosegla več kot 109 milijonov ton. Danes se proizvodnja etilena še naprej razvija. Do leta 2010 je proizvedla vsaj 117 podjetij v 55 državah. Etilen se uporablja kot surovina pri proizvodnji polietilenov z visokim in nizkim tlakom, sevilena in drugih polimernih materialov, pridobljenih s kopolimerizacijo z različnimi komonomeri. Uporablja se tudi za pripravo etilbenzena in stirena, etilenoksida, vinil klorida, vinil acetata, ocetne kisline, etilni alkohol in etilen glikol.

Kaj povzroča rast proizvodne zmogljivosti, za pridobitev etilena? Predvsem širitev trga polimernih materialov. Polietileni različnih vrst porabijo več kot polovico svetovne proizvodnje etilena. Ta polimerni material je najbolj razširjena plastika na svetu. Izdeluje filme za različne namene. Linearni alfa-olefinov, dobljena z oligomerizacijo (tvorbo kratkih polimernih verig) se uporabijo kot predhodniki, detergenti, mehčala, sintetična maziva, aditivi in ​​kot komonomere v proizvodnji polietilenov. Druga pomembna usmeritev uporabe etilena je njegova oksidacija, da se proizvede etilen oksid, ki je glavna surovina pri proizvodnji površinsko aktivnih snovi in ​​detergentov. Kot rezultat je etilenoksid podvržen hidraciji proizvaja etilenglikol. Uporablja se kot avtomobilski antifriz.

Danes se proizvodnja etilena izvaja predvsem zaradi pirolize ravnega bencina ali širokega deleža lahkih ogljikovodikov. V Rusiji in nekdanji Sovjetski zvezi obstajajo različne elektrarna zgrajena tako za domače (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproneftekhim) in tujih tehnologij (Linde AG). Obstoječa proizvodnja lahko razdelimo v tri skupine: (. 300 in 450 tisoč ton etilena letno) nizki moči (. 30 in 60 ton na leto etilena), srednje (. 100 in 200 tisoč ton na leto) in visoka. Zdaj na svetu obstajajo naprave z veliko večjo zmogljivostjo: od 400 do 500 in celo do 800 tisoč ton etilena na leto. Takšno povečanje proizvodnje nam omogoča, da zmanjšamo specifične stroške materiala, energije in kapitala.

Etilen se proizvaja v kemičnih obratih, vključno s pirolizno enoto, enoto za ločevanje plina in kemično čistilno napravo. Surovine - bencin ali drug lahki del pridobivanja olja ali rafiniranje olja v zmesi z vodno paro (za zmanjšanje procesa nastanka koksa v ceveh peči). Surovina dovaja pirolizne peči, kjer je temperatura 750 do 900 ° C tvorjen pyrogas sestavljata vodik in ogljikovodikov, katerih molekule vsebujejo eno (metan) do dvajset atomov ogljika. Termična pirolizo uporabljena v posebne naprave, ki se pridobiva iz obdelane vode iz visokotlačne pare, ter ohladimo pyrogas vstopi pirolize ločitvi smolo enoto (težka) in pyrocondensate. Po tem se pirogi, ki vsebujejo predvsem ogljikovodike od C1 do C4, napolnijo v turbopolnilnik (turbine poganja visokotlačna para), od koder se napaja pod pritiskom destilacijske kolone naprave za ločevanje plina. Obstaja razporejanje osnovnih proizvodov, kot sta etilen in propilen (njene proizvodnje, v primerjavi z etilenom, vedno dvakrat manj) in stranskih produktov vodika, metana, etana, propana, butilen-butadien frakcije, katrana pirolizni svetlobe ali komponent motorni bencin.

Etilen je mogoče tudi s katalitično pirolizo. V industrijskem obsegu se ta metoda ne izvaja, čeprav so se testi v naši državi naenkrat izvajali ne samo v laboratorijskih instalacijah, temveč tudi v industrijskih pogojih. Njena prednost je možnost zmanjšanja temperature pirolize zaradi uporabe katalizatorjev. Zaradi povečanja selektivnosti postopka se pridelek etilena in propilena povečuje v primerjavi s termično pirolizo, zmanjša se tvorba stranskih produktov in koksa. Trenutno raziskovalci v različnih državah delajo v smeri iskanja učinkovitega katalizatorja in instrumentalnega oblikovanja.