Výroba etylénu
Etylén alebo etylén je bezfarebný horľavý plyn,má slabý muscat a sladký zápach. Jeho chemický vzorec je C2H4. Ethán je najjednoduchší alkén (nenasýtené uhľovodíky, ktoré majú jednu dvojitú väzbu medzi susednými atómami uhlíka). Molová hmotnosť je 28,05 g / mol. Teplota topenia je -169,2 ° C, teplota varu je -103,7 ° C. Bod vzplanutia je -136 ° C, samovznietenie je +542,8 ° C. V roku 1680 I. Bercher (nemecký lekár a chemik) z vínneho alkoholu, keď ho vystavil vitriolovým olejom (v tom čase to bolo meno kyseliny sírovej), ako prvý vyrábal etylén z etylalkoholu. Štruktúrny vzorec etylénu v roku 1860 stanovil ruský chemik A. M. Butlerov v dôsledku reakcie metylénjodidu s meďou. Tento plyn je mierne ľahší ako vzduch, je zle rozpustný vo vode, v organických rozpúšťadlách to je dobré.
Príprava etylénu a štúdium jeho vlastností, začiatokktorá sa datuje do polovice 19. storočia, dnes viedla k tomu, že etylén je najvyhľadávanejšou organickou zlúčeninou. Jeho svetová produkcia dosiahla v roku 2006 viac ako 109 miliónov ton. Produkcia etylénu sa v súčasnosti naďalej rozvíja. Do roku 2010 vytvorilo najmenej 117 spoločností v 55 krajinách. Etylén sa používa ako surovina pri výrobe vysokotlakových a nízkotlakových polyetylénov, sevylenov a iných polymérnych materiálov získaných kopolymerizáciou s rôznymi komonomérmi. Používa sa tiež na výrobu etylbenzénu a styrénu, etylénoxidu, vinylchloridu, vinylacetátu, kyseliny octovej, etylalkoholu a etylénglykolu.
Čo spôsobilo zvýšenie výrobnej kapacity,zamerané na získanie etylénu? Predovšetkým rozšírenie trhu s polymérnymi materiálmi. Polyetylény rôznych druhov spotrebúvajú viac ako polovicu svetovej produkcie etylénu. Tento polymérny materiál je najpoužívanejším plastom na svete. Vyrába filmy na rôzne účely. Lineárne alfa-olefíny, získané oligomerizáciu (tvorba krátkych polymérnych reťazcov) sa používajú ako prekurzory, detergenty, zmäkčovadlá, syntetické mazivá, prísady, a ako komonomér pri výrobe polyethylene. Ďalšie hlavné použitie smeru etylénu - je jeho oxidácia na výrobu, ktorá je hlavnou surovinou pre výrobu povrchovo aktívnych látok a oxidu detergenty etylénoxidu. Etylénoxid prechádza hydratáciou, čo vedie k produkcii etylénglykolu. To je široko používaný ako automobilové nemrznúca zmes.
V súčasnosti sa vyrába etylénhlavne v dôsledku pyrolýzy primárneho benzínu alebo veľkej časti ľahkých uhľovodíkov. V Rusku av bývalých sovietskych republikách sa nachádzajú inštalácie rôznych kapacít budovaných domácimi (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproftekhnechim) a zahraničnými technológiami (Linde AG). Prevádzkovú výrobu možno rozdeliť do troch skupín: malá kapacita (30 a 60 tisíc ton etylénu ročne), stredná (100 a 200 tisíc ton ročne) a vysoká (300 a 450 tisíc ton etylénu ročne). Teraz na svete existujú zariadenia s oveľa vyššou kapacitou: od 400 do 500 a dokonca až do 800 tisíc ton etylénu ročne. Takéto zvýšenie produkcie nám umožňuje znížiť špecifické náklady na materiál, energiu a kapitál.
Výroba etylénu sa uskutočňuje na chemických výrobkochprodukcia zahŕňajúce pyrolýzy jednotku, výrobu plynový separačný jednotku, nastavenie demineralizer. Surovina - plyn alebo iné frakcie ľahkého oleja rafinácie alebo jeho zmesi s vodnou parou (spôsobu zníženie tvorby koksu v potrubí pece). Surovina privádza do pyrolytické pece, kde je teplota 750 až 900 ° C, tvorené pyrogas pozostávajúce z vodíka a uhľovodíkov, ktorých molekuly obsahujú jeden (metán) do dvadsiatich uhlíkových atómov. Teplo z pyrolýzy sa používa v špeciálnom zariadení, ktoré sa vyrába z vyčistenej vody pod vysokým tlakom pary, a ochladí sa pyrogas vstupuje do separačnej jednotky živice pyrolýzy (ťažký) a pyrocondensate. Potom pyrogas obsahuje hlavne uhľovodíky z C1 až C4, sa privádza do turbodúchadla (turbíny poháňané vysokotlakové pary), ktorá pod tlakom sa privádza do destilačnej plynový separačný systém stĺpca. Tam je rozdelenie základných produktov, ako je etylén a propylén (jeho výstupu, v porovnaní s etylénom, a to vždy v dvoch krát menej), a vedľajšie produkty z vodíka, metánu, etánu, propánu, butylén-butadién frakcie, dechtu pyrolýzy svetla alebo komponentov avtmobilnyh benzín.
Je tiež možné získať etylén katalytickoupyrolýza. V priemyselnom meradle sa táto metóda nerealizuje, hoci jej testy v našej krajine sa niekedy uskutočňovali nielen v laboratórnych zariadeniach, ale aj v priemyselných podmienkach. Jeho výhodou je možnosť zníženia teploty pyrolýzy v dôsledku použitia katalyzátorov. Výsledkom zvýšenia selektivity procesu je zvýšenie výťažku etylénu a propylénu v porovnaní s tepelnou pyrolýzou, čo vedie k zníženiu tvorby vedľajších produktov, ako aj koksu. V súčasnosti vedci v rôznych krajinách pracujú v smere hľadania efektívneho procesu katalyzátora a inštrumentálneho návrhu.
