Ethylenproduktion
Ethylen oder Ethen ist ein farbloses brennbares Gas,hat einen schwachen Muskat und süßen Geruch. Seine chemische Formel ist C2H4. Ethan ist das einfachste Alken (ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung zwischen benachbarten Kohlenstoffatomen). Die Molmasse beträgt 28,05 g / mol. Der Schmelzpunkt beträgt -169,2 ° C, der Siedepunkt beträgt -103,7 ° C. Der Flammpunkt beträgt -136 ° C, die Selbstzündung beträgt +542,8 ° C. Im Jahr 1680 produzierte I. Bercher (deutscher Arzt und Chemiker) aus Weinalkohol, als er ihm mit Vitriolöl (zu dieser Zeit hieß er Schwefelsäure), als erstes Äthylen aus Äthylalkohol. Die Strukturformel von Äthylen wurde 1860 vom russischen Chemiker A.M. Butlerov als Ergebnis der Reaktion von Methylenjodid mit Kupfer aufgestellt. Dieses Gas ist etwas leichter als Luft, es ist in Wasser schlecht löslich, in organischen Lösungsmitteln ist es gut.
Die Herstellung von Ethylen und das Studium seiner Eigenschaften, der Anfangdie aus der Mitte des 19. Jahrhunderts stammt, hat heute dazu geführt, dass Ethylen die begehrteste organische Verbindung ist. Seine Weltproduktion erreichte 2006 mehr als 109 Millionen Tonnen. Heute entwickelt sich die Produktion von Ethylen weiter. Bis 2010 wurden mindestens 117 Unternehmen in 55 Ländern produziert. Ethylen wird als Ausgangsmaterial bei der Herstellung von Hoch- und Niederdruck-Polyethylenen, -Sevylen und anderen polymeren Materialien verwendet, die durch Copolymerisation mit verschiedenen Comonomeren erhalten werden. Es wird auch für die Herstellung von Ethylbenzol und Styrol, Ethylenoxid, Vinylchlorid, Vinylacetat, Essigsäure, Ethylalkohol und Ethylenglykol verwendet.
Was verursacht die Erhöhung der Produktionskapazität,Ziel ist Ethylen zu erhalten? Hauptsächlich die Expansion des Marktes der Polymermaterialien. Polyethylene verschiedener Art verbrauchen mehr als die Hälfte der weltweiten Ethylenproduktion. Dieses Polymermaterial ist der am weitesten verbreitete Kunststoff der Welt. Es produziert Filme für verschiedene Zwecke. Lineare alpha-Olefine, die durch Oligomerisierung erhalten werden (Bildung von kurzen Ketten von Polymeren), werden als Vorstufen, Detergentien, Weichmacher, synthetische Schmiermittel, Additive und als Comonomere bei der Herstellung von Polyethylenen verwendet. Eine weitere wichtige Richtung der Verwendung von Ethylen ist seine Oxidation, um Ethylenoxid zu erzeugen, welches der Hauptrohstoff bei der Herstellung von Tensiden und Detergenzien ist. Ethylenoxid unterliegt der Hydratation, was zur Produktion von Ethylenglykol führt. Es ist weit verbreitet als Auto Frostschutzmittel.
Heute wird Ethylen in hergestellthauptsächlich als Ergebnis der Pyrolyse von Straight-run-Benzin oder einer breiten Fraktion von leichten Kohlenwasserstoffen. In Russland und den ehemaligen Sowjetrepubliken gibt es Anlagen verschiedener Kapazitäten, die sowohl von inländischen (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproftechnechim) als auch von ausländischen Technologien (Linde AG) errichtet werden. Die Betriebsproduktion kann in drei Gruppen unterteilt werden: kleine Kapazität (30 und 60 Tausend Tonnen Ethylen pro Jahr), mittlere (100 und 200 Tausend Tonnen pro Jahr) und hohe (300 und 450 Tausend Tonnen Ethylen pro Jahr). Jetzt in der Welt gibt es Anlagen mit viel höherer Kapazität: von 400 bis 500 und sogar bis zu 800 Tausend Tonnen Ethylen pro Jahr. Eine solche Produktionssteigerung ermöglicht uns, spezifische Material-, Energie- und Kapitalkosten zu reduzieren.
Die Herstellung von Ethylen erfolgt chemischProduktion, einschließlich einer Pyrolyseeinheit, einer Gastrenneinheit, einer chemischen Wasseraufbereitungsanlage. Rohstoffe - Benzin oder andere leichte Fraktion der Ölproduktion oder Ölraffination in einer Mischung mit Wasserdampf (um den Prozess der Koksbildung in Ofenrohren zu reduzieren). Das Rohmaterial tritt in den Pyrolyseofen ein, wo bei einer Temperatur von 750 bis 900ºC Pyrogas gebildet wird, das aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen besteht, deren Moleküle von einem (Methan) bis zu zwanzig Kohlenstoffatomen enthalten sind. Die Wärme des Pyrogases wird in speziellen Vorrichtungen entsorgt, wo Hochdruckdampf aus chemisch gereinigtem Wasser erzeugt wird und das abgekühlte Pyrogas in die Pyrolyse- (Schwer-) und Pyrokondensat-Trenneinheit eintritt. Danach wird Pyrogas, das hauptsächlich Kohlenwasserstoffe von C1 bis C4 enthält, einem Turbolader (die Turbinen werden durch Hochdruckdampf angetrieben) zugeführt, von wo es den Fraktionierkolonnen der Gastrenneinheit unter Druck zugeführt wird. Hier werden basische Produkte wie Ethylen und Propylen hergestellt (deren Ausbeute ist immer 2-mal geringer als Ethylen), sowie Nebenprodukte: Wasserstoff, Methan, Ethan, Propan, Butylen-Butadien-Fraktion, Pyrolyse-Leichtharz oder Komponenten Benzinmotor.
Es ist auch möglich, Ethylen durch katalytische Reaktion zu erhaltenPyrolyse. Im industriellen Maßstab wird diese Methode nicht angewendet, obwohl ihre Tests in unserem Land einmal nicht nur in Laborinstallationen, sondern auch in industriellen Bedingungen durchgeführt wurden. Sein Vorteil ist die Möglichkeit, die Pyrolysetemperatur durch den Einsatz von Katalysatoren zu reduzieren. Infolge der Erhöhung der Selektivität des Verfahrens erhöht sich die Ausbeute an Ethylen und Propylen im Vergleich zur thermischen Pyrolyse, die Bildung von Nebenprodukten sowie von Koks wird reduziert. Gegenwärtig arbeiten Forscher in verschiedenen Ländern auf der Suche nach einem effektiven Katalysator- und Instrumental-Design-Prozess.
