Курсовая работа на тему: Аналитический обзор. Теоретические сведения. Способы получения этилена

Введение

Этилен впервые был получен немецким химиком Иоганном Бехером в 1680 году при действии купоросного масла на винный спирт. Вначале его отождествляли с "горючим воздухом", т.е. с водородом. Позднее, в 1795 году этилен подобным же образом получили голландские химики Дейман, Потс-ван-Труствик, Бонд и Лауеренбург и описали под названием "маслородного газа", так как обнаружили способность этилена присоединять хлор с образованием маслянистой жидкости - хлористого этилена ("масло голландских химиков").

Изучение свойств этилена, его производных и гомологов началось с середины ХIХ века. Начало практическому использованию этих соединений положили классические исследования А.М. Бутлерова и его учеников в области непредельных соединений и особенно созданная Бутлеровым теория химического строения. В 1860 году он получил этилен действием меди на йодистый метилен, установив структурную формулу этилена.

Этилен представляет собой бесцветный газ, обладающий слабым, едва ощутимым запахом. Он плохо растворим в воде (при 0°С в 100 г воды растворяется 25,6 мл этилена), горит светящимся пламенем, образует с воздухом взрывчатые смеси. Термически менее устойчив, чем метан. Уже при температурах выше 350°С этилен частично разлагается на метан и ацетилен:

3С2Н4 = 2СН4 + 2С2Н2

При температуре около 1200°С диссоциирует главным образом на ацетилен и водород:

С2Н4 = С2Н2 + Н2

В природных газах (за исключением вулканических) этилен не встречается. Он образуется при пирогенетическом разложении многих природных соединений, содержащих органические вещества.

Процесс пиролиза для получения этилена осуществляется в печах различного устройства, пропусканием газообразных углеводородов или их паров в присутствии катализаторов при температуре 760-780°С. Обычно используются печи трубчатого типа.

Этилен можно также получить дегидрированием этана:

2СН4 = С2Н4 + 2Н2

и осторожным гидрированием ацетилена:

С2Н2 + Н2 кат = С2Н4

Для получения этилена и его гомологов методом пиролиза в качестве сырья используют этан, пропан, бутан, содержащиеся в попутных газах нефтедобычи, газах термического и каталитического крекингов, а также жидкие углеводороды: газовый бензин и низкоактановые бензино-легроиновые фракции прямой гонки нефти.

Производительность существующих печей для пиролиза углеводородов составляет 3,5-4 т перерабатываемого сырья в час. Печи новой конструкции рассчитаны на переработку 7-10т сырья в час.

Основные направления использования этилена включают производства: полиэтилена, поливинилхлорида, стирола, пропионовой кислоты, этанола, ацетальдегида, винилацетата, этиленгликоля, пропионовой альдегида. В конечной структуре потребления этилена 65-70% занимают пластические массы, 10% - производные этиленгликоля (главным образом производные, антифризы), 5% - синтетические волокна, 5% - растворители и 10-25% прочая продукция.

Структура потребления этилена в бывшем СССР характеризовалась следующими данными: полиэтилен - 38,4%, этанол - 17,4%, этилбензол - 7,6%, хлорпроизводные - 14,9%, ацетальдегид - 2,7%, этиленоксид - 13,7% и прочие - 5,3%.

Непрерывный рост потребности этилена, являющегося важнейшим нефтехимическим сырьем для производства чрезвычайно широкого ассортимента продуктов, вызывает непрерывный рост сырьевых ресурсов.

В настоящее время основная тенденция развития производства этилена сопровождается утяжелением сырья пиролиза, так как прирост экономически выгодных видов сырья, какими являются жидкие газы, значительно отстают от прироста потребных ресурсов сырья.

Оглавление

- Введение

- Аналитический обзор

- Теоретические сведения

- Способы получения этилена

- Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого теплоносителя

- Непрерывный пиролиз в движущемся слое твердого теплоносителя

- Каталитическое гидрирование ацетилена в этилен

- Окислительный пиролиз

- Пиролиз в трубчатых печах

- Технологическая часть

- Химизм процесса

- Описание технологической схемы

- Технико-технологические расчёты

- Материальный расчет

- Тепловой расчет аппарата Заключение

- Список литературы

Список литературы

1) Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчёты по технологии органического синтеза. - М.: Химия, 1988.

2) Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1985.

3) Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1988.

4) Клименко А.П. Получение этилена из нефти и газа. - М.:Химия,1962

5) Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию./ Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия,1991.

6) Справочник нефтехимика./ С.К. Огородников. В 2-х т. - Л.: Химия,1978