Производња етилена

Етилен или етен је безбојни запаљиви гас,поседују благи мушкатни орашчић и слатки мирис. Његова хемијска формула је Ц2Х4. Етен је најједноставнији алкен (незасићени угљоводоници који имају двоструку везу између суседних атома угљеника). Моларна маса је 28,05 г / мол. Тачка топљења - -169.2 ° С, тачка кључања - -103.7 ° С. Тачка паљења - -136 ° С, самозапаљење - +542,8 ° С. Године 1680. И. Берцхер (немачки лекар и хемичар) из винског алкохола када му је био изложен витриол уљем (како се у то време звала сумпорна киселина), етилен је први пут добијен из етил-алкохола. Структуралну формулу етилена 1860. године утврдио је руски хемичар А. М. Бутлеров као резултат реакције метилен-јодида и бакра. Овај гас је мало лакши од ваздуха, слабо је растворљив у води, у органским растварачима - добро.

Добијање етилена и проучавање његових својстава, почетаккоји припада средини 19. века, данас је довело до тога да је етилен најпопуларније органско једињење. Његова светска производња у 2006. достигла је више од 109 милиона тона. Данас се производња етилена наставља развијати. До 2010. године, произвела га је најмање 117 компанија у 55 земаља. Етилен се користи као сировина у производњи полиетилена високог и ниског притиска, севилена и других полимерних материјала добијених у поступку кополимеризације са различитим комономерима. Такође се користи за производњу етилбензена и стирена, етилен оксида, винил хлорида, винил ацетата, сирћетне киселине, етилног алкохола и етилен гликола.

Шта је изазвало повећање производних капацитета,усмерен на производњу етилена? Углавном шири тржиште полимерних материјала. Различите врсте полиетилена конзумирају више од половине светске производње етилена. Овај полимерни материјал је најкоришћенија пластика на свету. Из њега се праве филмови различите намене. Линеарни алфа-олефини добијени олигомеризацијом (формирање кратких полимерних ланаца) користе се као прекурсори, детерџенти, пластификатори, синтетичка мазива, адитиви, али и као комономери у производњи полиетилена. Друго важно подручје употребе етилена је његова оксидација ради добијања етилен оксида, који је главна сировина у производњи површински активних материја и детерџената. Етилен оксид подвргава се хидратацији, што резултира етилен гликолом. Широко се користи као аутомобилски антифриз.

Данас се производи етилен ууглавном као резултат пиролизе правог бензина или широке фракције лаких угљоводоника. Инсталације разних капацитета граде се у Русији и бившим совјетским републикама, грађене су и према домаћим (Гипрокауцхук, ВНИПИНефт, Басхгипронефтекхим) и иностраним технологијама (Линде АГ). Постојећу производњу можемо поделити у три групе: мали капацитет (30 и 60 хиљада тона етилена годишње), средњи (100 и 200 хиљада тона годишње) и висок (300 и 450 хиљада тона етилена годишње). Сада у свету раде погони са много већим капацитетом: од 400 до 500, па чак и до 800 хиљада тона етилена годишње. Овакав пораст производње омогућава нам да смањимо специфичне материјалне, енергетске и капиталне трошкове.

Добијање етилена врши се на хемијској хемикалијииндустрије, укључујући јединицу за пиролизу, јединицу за одвајање гаса, јединицу за хемијску обраду воде. Сировине - бензин или друга лагана фракција производње или рафинирања уља помешана са воденом паром (да би се смањио процес формирања кокса у цевима пећи). Сировине улазе у пећ за пиролизу, где се на температури од 750 до 900 ° Ц формира пирогас, који се састоји од водоника и угљоводоника, чији молекули садрже од једног (метана) до двадесет атома угљеника. Топлина пирогаса користи се у посебним уређајима где се пара хемијског притиска производи из хемијски пречишћене воде, а охлађени пирогас доводи у јединицу за одвајање пиролизе (тешке) и пирокондензате смоле. Након тога, пирогас који садржи углавном угљоводонике од Ц1 до Ц4 доводи се у турбокомпресор (турбине се покрећу паром високог притиска), одакле се под притиском доводи у дестилационе колоне јединице за одвајање гаса. Овде су одвојени главни производи, као што су етилен и пропилен (њен принос у поређењу са етиленом је увек 2 пута мањи), као и нуспроизводи: водоник, метан, етан, пропан, фракција бутилен-бутадиена, лагана пиролизна смола или компоненте аутомобилски бензини.

Возможно также получение этилена каталитическим пиролиза. У индустријском обиму, ова метода није примењена, мада су њени тестови у нашој земљи одједном вршени не само у лабораторијским објектима, већ иу индустријским условима. Његова предност је могућност снижавања температуре пиролизе услед употребе катализатора. Као резултат повећања селективности поступка, принос етилена и пропилена повећава се у поређењу са термичком пиролизом, и стварање нуспроизвода и кокса се смањује. Тренутно истраживачи у различитим земљама раде у правцу проналажења ефикасног катализатора и инструментације процеса.