Produzzjoni tal-etilina

L-etilene jew l-etanum huwa gass fjammabbli bla kulur b'muskat dgħajjef u b'riħa ħelwa. Il-formula kimika tagħha hija C2H4. Ethane huwa l-alkene l-aktar sempliċi (idrokarboni mhux saturati li għandhom bond doppju wieħed bejn l-atomi tal-karbonju viċini). Il-massa molari hija 28.05 g / mol. Il-punt tat-tidwib huwa -169.2 ° C, il-punt tat-togħlija huwa -103.7 ° Ċ. Il-punt ta 'infjammabbiltà huwa -136 ° C, l-awtoinjizzjoni hija ta' +542.8 ° C. Fl-1680 I. Bercher (tabib u kimiku Ġermaniż) mill-alkoħol ta 'l-inbid meta espost miegħu b'żejt vitriol (bħala l-aċidu sulfuriku kien imsejjaħ dak iż-żmien ) kien l-ewwel li jipproduċi etilene minn alkoħol etiliku. Il-formola strutturali tal-etilene fl-1860 ġiet stabbilita mill- kimikant Russu A. M. Butlerov bħala riżultat tar-reazzjoni tal-jodur tal-metilin bir-ramm. Dan il-gass huwa ftit eħfef mill-arja, ma jinħallx fl-ilma b'mod solidu, f'solventi organiċi huwa tajjeb.

Il-produzzjoni tal-etilene u l-istudju tal-proprjetajiet tiegħu, li bdew f'nofs is-seklu dsatax, wasslu llum għall-fatt li l-etilene huwa l-kompost organiku l-aktar imfittex. Il-produzzjoni dinjija tagħha laħqet fl-2006 aktar minn 109 miljun tunnellata. Illum il-produzzjoni tal-etilene tkompli tiżviluppa. Sa l-2010, hija pproduċiet mill-inqas 117 kumpanija f'55 pajjiż. L-etilene jintuża bħala materja prima fil-produzzjoni ta 'polyethylenes ta' pressjoni għolja u baxxa, sevylene u materjali polimeriċi oħra miksuba permezz ta 'kopolimerizzazzjoni b'komonomeraturi varji. Jintuża wkoll għall-produzzjoni ta 'ethylbenzene u styrene, ethylene oxide, vinyl chloride, aċetat tal-vinil, aċidu aċetiku, alkoħol etiliku u ethylene glycol.

X'inhi r-raġuni għat-tkabbir ta ' faċilitajiet ta' produzzjoni mmirati biex jiksbu l-etilene? Prinċipalment l-espansjoni tas-suq tal-materjali polimeru. Il-polyethylenes ta 'tipi varji jikkunsmaw aktar minn nofs il-produzzjoni tad-dinja ta' l-etilene. Dan il-materjal tal-polimeru huwa l-plastik l-aktar użat fid-dinja. Jipproduċi films għal skopijiet differenti. Alfa-olefini lineari miksuba permezz ta 'oligomerizzazzjoni (formazzjoni ta' ktajjen qosra ta 'polimeri) jintużaw bħala prekursuri, deterġenti, plastiċizzanti, lubrikanti sintetiċi, addittivi, u bħala komonomers fil-produzzjoni ta' polyethylenes. Direzzjoni oħra importanti ta 'l-użu ta' l-etilene hija l-ossidazzjoni tagħha sabiex tipproduċi l-ossidu ta 'l-etilin, li huwa l-materja prima ewlenija fil-produzzjoni ta' surfactants u deterġenti. L-ossidu ta 'l-etilin jgħaddi minn idratazzjoni, li tirriżulta fil-produzzjoni ta' ethylene glycol. Huwa użat ħafna bħala kontraċezzjoni kontra l-karozzi.

Illum, il-produzzjoni tal-etilene titwettaq primarjament bħala riżultat tal-piroliżi tal-petrol straight-run jew frazzjoni wiesgħa ta 'idrokarboni ħfief. Fir-Russja u r-repubbliki ex-Sovjetiċi, hemm installazzjonijiet ta 'diversi kapaċitajiet mibnija kemm minn domestiċi (Giprokauchuk, VNIPINeft, Bashgiproftekhnechim) kif ukoll minn teknoloġiji barranin (Linde AG). Il-produzzjoni operattiva tista 'tinqasam fi tliet gruppi: kapaċità żgħira (30 u 60 elf tunnellata ta' etilene fis-sena), medju (100 u 200 elf fis-sena) u għoli (300 u 450 elf tunnellata ta 'etilene fis-sena). Issa fl-impjanti tad-dinja qed jitħaddmu kapaċitajiet ħafna akbar: minn 400 sa 500 u anke għal 800 elf tunnellata ta 'etilene fis-sena. Żieda bħal din fil-produzzjoni tippermetti li tnaqqas l-ispejjeż speċifiċi ta 'materjal, enerġija u kapital.

L-etilene jiġi prodott f'impjanti kimiċi, inkluża unità ta 'piroliżi, impjant ta' separazzjoni tal-gass, u impjant ta 'trattament kimiku tal-ilma. Materja prima - petrol jew frazzjoni ħafifa oħra tal-produzzjoni taż-żejt jew raffinar taż-żejt f'taħlita bil-fwar tal-ilma (biex jitnaqqas il-proċess tal-formazzjoni tal-kokk fil-pajpijiet tal-forn). Il-materja prima tidħol fil-forn tal-pirolisi, fejn il-pyrogas hija ffurmata f'temperatura ta 'bejn 750 u 900 ° C, li tikkonsisti f'idroġenu u idrokarboni, li f'molekuli tagħha jinsabu minn atomu wieħed (metanu) sa għoxrin karbonju. Is-sħana tal-pyrogas tintrema f'tagħmir speċjali, fejn il-fwar bi pressjoni għolja jiġi prodott minn ilma purifikat kimikament, u l-pyrogas imkessħa jidħlu fl-unità tas-separazzjoni tar-reżina pirolisi (tqil) u pirokondensat. Wara dan, il-pyrogas li fihom prinċipalment l-idrokarboni minn C1 sa C4 jiġu mitmugħa lit-turbocharger (it-turbini huma misjuqa minn fwar bi pressjoni għolja), minn fejn jiġu mgħoddija għall- kolonni li jirrettifikaw tal -unità ta 'separazzjoni tal-gass taħt pressjoni. Hawnhekk, il-prodotti ewlenin bħall-etilene u l-propilene huma prodotti (ir-rendiment tiegħu huwa dejjem 2 darbiet anqas minn etilene), kif ukoll prodotti sekondarji: idroġenu, metanu, etan, propan, frazzjoni butilen butadiene, raża ħafifa jew komponenti Petrol tal-mutur.

Huwa wkoll possibbli li jinkiseb etilene permezz ta 'piroliżi katalitika. Fuq skala industrijali, dan il-metodu ma ġiex implimentat, għalkemm it-testijiet f'pajjiżna f'ħin wieħed saru mhux biss f'installazzjonijiet tal-laboratorju, iżda wkoll f'kundizzjonijiet industrijali. Il-vantaġġ tiegħu huwa l-possibbiltà li titnaqqas it-temperatura tal-piroliżi minħabba l-użu tal-katalizzaturi. Bħala riżultat taż-żieda tas-selettività tal-proċess, ir-rendiment ta 'etilene u propylene jiżdied meta mqabbel ma' piroliżi termali, il-formazzjoni ta 'prodotti sekondarji kif ukoll kokk hija mnaqqsa. Bħalissa, ir-riċerkaturi f'pajjiżi differenti qed jaħdmu fid-direzzjoni li jsibu proċess ta 'katalizzatur u strumentali effettiv.