Producția de etilena

Etilenă sau etan este un gaz inflamabil incolor, cu un muscat slab și un miros dulce. Formula sa chimică este C2H4. Etanul este cea mai simplă alchenă (hidrocarburi nesaturate, având o dublă legătură între atomii de carbon adiacenți). Masa molară este de 28,05 g / mol. Punctul de topire este -169,2 ° C, punctul de fierbere este -103,7 ° C. Punctul de aprindere este -136 ° C, autoinfecția este de +542,8 ° C. În 1680, I. Bercher (un medic și chimist german) din alcool vinicol atunci când ia fost expus cu ulei de vitriol (la acel moment a fost numit acid sulfuric) a fost primul care a produs etilenă din etanol. Formula structurală a etilenului din 1860 a fost stabilită Chimist rus AM Butlerov ca urmare a reacției de iodură de metilen cu cupru. Acest gaz este ușor mai ușor decât aerul, este slab solubil în apă, în solvenți organici este bine.

Producția de etilenă și studiul proprietăților sale, care au început la mijlocul secolului al XIX-lea, au condus astăzi la faptul că etilenul este compusul cel mai căutat și mai organic. Producția sa mondială a atins în 2006 peste 109 milioane de tone. În prezent, producția de etilenă continuă să se dezvolte. Până în 2010, a produs cel puțin 117 companii din 55 de țări. Etilena este utilizată ca materie primă pentru producerea polietilenelor de înaltă și joasă presiune, a sevilenului și a altor materiale polimerice obținute prin copolimerizare cu diferiți comonomeri. Se utilizează, de asemenea, pentru a prepara etilbenzen și stiren, oxid de etilenă, clorură de vinii, acetat de vinii, acid acetic, alcool etilic și etilen glicol.

Ce cauzează creșterea capacitățile de producție, cu scopul de a obține etilenă? În principal, extinderea pieței de materiale polimerice. Polietilenele de diferite tipuri consumă mai mult de jumătate din producția de etilenă din lume. Acest material polimeric este cel mai utilizat plastic din lume. Produce filme în diverse scopuri. Lineare alfa-olefine obținute prin oligomerizarea (formarea lanțurilor polimerice scurte) sunt utilizate ca precursori, detergenți, plastifianți, lubrifianți sintetici, aditivi și ca comonomeri în producția de polietilene. O altă direcție importantă de utilizare a etilenului este oxidarea acestuia pentru a produce oxid de etilenă, care este principala materie primă în producerea surfactanților și a detergenților. Oxidul de etilenă suferă o hidratare, ca rezultat se produce etilen glicol. Este utilizat pe scară largă ca antigel pentru automobile.

În prezent, producția de etilenă se efectuează în principal ca urmare a pirolizei benzinei primare sau a unei cantități largi de hidrocarburi ușoare. În Rusia și fosta URSS există instalații de energie diferite construite atât pentru piața internă (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproneftekhim) și a tehnologiilor străine (Linde AG). de producție existente pot fi împărțite în trei grupe: (. 300 și 450 de mii de tone de etilenă anual) de mică putere (. 30 și 60 de tone pe an de etilenă), mediu (. 100 și 200 de mii de tone pe an) și mare. Acum, în lume există instalații cu o capacitate mult mai mare: de la 400 la 500 și chiar până la 800 mii tone de etilenă pe an. O asemenea creștere a producției ne permite să reducem costurile materiale, energia și capitalul specific.

Etilena este produsă în fabrici chimice, incluzând o unitate de piroliză, o unitate de separare a gazelor și o instalație chimică de purificare a apei. Materii prime - benzină sau altă fracțiune ușoară din producția de ulei sau rafinarea uleiului într-un amestec cu vapori de apă (pentru a reduce procesul de formare a cocsului în țevile cuptorului). Materia primă furnizat cuptorului de piroliză, unde o temperatură de 750 până la 900 ° C, format pirogaz constând din hidrogen și hidrocarburi ale căror molecule conțin una (metan) la douăzeci de atomi de carbon. Căldura de piroliză este utilizată într-un aparat special, care este produs din apa tratată cu abur de înaltă presiune, și se răcește pirogaz intră piroliză unitate de separare cu rășină (grea) și pyrocondensate. După aceasta, pirogele care conțin în principal hidrocarburi de la C1 la C4 sunt alimentate la turbocompresor (turbinele sunt conduse de abur sub presiune ridicată), de unde este alimentat sub presiune coloane de distilare instalații de separare a gazelor. Există o alocare de produse de bază, cum ar fi etilena și propilena (producția sa, în comparație cu etilenă, întotdeauna în două ori mai puțin), și produse secundare de hidrogen, metan, etan, propan, fracția butilenă-butadienă, lumina piroliza gudron sau componente motorină.

De asemenea, este posibil să se obțină etilenă prin piroliză catalitică. La scară industrială, această metodă nu este implementată, deși testele efectuate în țara noastră la un moment dat nu au fost efectuate numai în instalații de laborator, dar și în condiții industriale. Avantajul său este posibilitatea reducerii temperaturii de piroliză datorată utilizării catalizatorilor. Ca urmare a creșterii selectivității procesului, randamentul etilenei și propilenei crește în comparație cu piroliza termică, formarea produșilor secundari și a cocsului este redusă. În prezent, cercetătorii din diferite țări lucrează în direcția căutării unui catalizator eficient și a unui proces instrumental de proiectare.