Производство этилена термическим пиролиз углеводородного сырья.

Процесс термического пиролиза углеводородного сырья остаётся основным способом получения низших олефинов — этилена и пропилена. Существующие мощности установок пиролиза составляют 113,0 млн.т/год по этилену или почти 100 % мирового производства. При этом, среднегодовой прирост потребления этилена в мире составляет более 4 %.

Сырьем в процессах пиролиза служат газообразные и жидкие углеводороды: газы, легкие бензиновые фракции, газоконденсаты, рафинаты каталитического риформинга и реже керосино-газойлевые фракции.

От сырья и технологического режима пиролиза зависят выходы продуктов. Наибольший выход этилена получается при пиролизе этана. По мере утяжеления сырья выход этилена снижается и увеличивается выход жидких продуктов — смолы пиролиза.

Назначением процесса пиролиза, получивших в современной мировой нефтехимии исключительно широкое распространение, является производство низших олефинов, преимущественно этилена, являющихся ценным сырьем (мономером) для синтеза важнейших нефтехимических продуктов. Процесс пиролиза в зависимости от целевого назначения может быть направлен на максимальный выход этилена (этиленовые установки), пропилена или бутиленов и бутадиена. Наряду с газом, в процессе образуется некоторое количество жидкого продукта, содержащего значительные количества моноциклических (бензол, толуол, ксилолы и др.) и полициклических (нафталин, антрацен и др.) ароматических углеводородов.

Основное направление использования этилена — в качестве мономера при получении полиэтилена (наиболее крупнотоннажный полимер в мировом производстве). В зависимости от условий полимеризации получают полиэтилены низкого давления и полиэтилены высокого давления. Также полиэтилен применяют для производства ряда сополимеров. 900градусов

Производство синтез-газа.

Синтез-газ — смесь монооксида углерода и водорода. В промышленности получают паровой конверсией метана, парциальным окислением метана, газификацией угля. В зависимости от способа получения соотношение CO:Н2 варьируется от 1:1 до 1:3.

Реакции паровой (3), углекислотной (4) и кислородной (5) конверсии природного газа

СН4 + Н2О = СО + 3Н2 – 206 кДж/мольН2 к СО 3:1 (3)

СН4 + СО2 = 2СО + 2Н2 –247 кДж/моль 1:1 (4)

СН4 + ½ О2 = СО + 2Н2 + 36 кДж/моль2:1 (5)

Перспективные разработки получения синтез-газа:

-Мембранная технология

-Процесс при ультра малых временах контакта на монолитных катализаторах

-Многоканальный реактор с диаметром труб менее 1 мм

-Получение синтез-газа в реакторе – дизельном двигателе

-Получение синтез-газа в ракетном двигателе

высокодисперсные железные катализаторы, нанесенные на оксиды алюминия, кремния и магния, так и биметаллические катализаторы: железо-марганцевые, железо-молибденовые и др.

Применение ацетилена.

непредельный углеводород C2H2. Имеет тройную связь между атомами углерода, принадлежит к классу алкинов.

Большое количество ацетилена производится из метана и др. парафиновых углеводородов окислительным пиролизом, электрокрекингом и пиролизом различного нефтяного сырья в водородной плазме. Димеризацией ацетилена в присутствии однохлористой меди получают винилацетилен, используемый главным образом для производства хлоропрена. Из ацетилена получают также акрилонитрил, винилхлорид, ацетальдегид, но во всех этих случаях ацетилен постепенно вытесняется более дешёвыми этиленом и пропиленом.

· для сварки и резки металлов,

· как источник очень яркого, белого света в автономных светильниках, где он получается реакцией карбида кальция и воды (см. карбидная лампа),

· в производстве взрывчатых веществ

· для получения уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов.

· для получения технического углерода

· в атомно-абсорбционной спектрофотометрии при пламенной атомизации

· в ракетных двигателях (вместе с аммиаком)

-используется также для синтеза различных органических соединений;

- в результате присоединения хлора к ацетилену получают растворитель – 1,1,2,2-тетрахлорэтан. Путем дальнейшей переработки тетрахлорэтана получаются другие хлорпроизводные;

- в больших количествах ацетилен идет на производство хлорэтена, или винилхлорида, с помощью полимеризации которого получается поливинилхлорид (используется для изоляции проводов, изготовления плащей, искусственной кожи, труб и других продуктов);

- из ацетилена получаются и другие полимеры, которые необходимы в производстве пластмасс, каучуков и синтетических волокон.