АЦЕТИЛЕН ӨНДІРІСІ

Ацетилен өндірісі

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Академик Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Орындаған: Мұсайын М. Қ. Тексерген: Абсат З. Б.

Қарағанды-2020

Жоспар

Кіріспе

1. Ацетиленнің физико-химиялық қасиеттері

2. Электрокрекинг әдісімен ацетилен өндіру

3. Термиялық крекингпен ацетилен өндіру

Қорытынды

Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе

Ацетилен - металдарды кесу, дәнекерлеу кезінде қолданылатын газ. Ацетилен оттекпен қоспасы ретінде қолданылады, нәтижесінде жалын температурасы мүмкін болатын температуралардың ең жоғарғысы.

Ацетиленнің қолданылу аймағы кең. Ацетилен қанықпаған қосылыс, сондықтан ол химиялық реакцияларға тез түседі. Сол себептен оның туындылары ауыл шаруашылығында кеңінен қолданылады.

Ацетиленді өндірісте кальций карбидінен жəне метаннан өндіреді. Кальций карбиді 1800-2000 С температурада электр пеште сөндірілмеген əктің кокспен əрекеттесуінен түзіледі.

CaO +2C = CaC2 + CO - ∆H, ∆H = -475кДж

Кальций карбиді сумен жанасқанда ацетилен жəне кальций гидроксиді бөлінеді:

CaC2 +2H2O = C2H2 + Ca(OH) 2 - ∆H, ∆H = -136кДж .

1. Ацетиленнің физико-химиялық қасиеттері

Ацетилен- түссіз газ, қайнау температурасы -83, 8 °С, тығыздығы 1, 0896 г/л. Оны 1836 жылы ағылшын химигі Э. Дэви ашқан, 1862 жылы француз химигі Бертолле синтездеп алған.

Ацетиленнің метаннан және этиленнен айырмашылығы - ол күйелі жалын шығарып жанады.

Ацетиленге қосылу реакциясы тән. Гидрлеу екі сатыда жүреді: алдымен этилен, одан кейін алкан туындылары түзіледі. Ацетиленді галогендеу реакциясы тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, винилхлорид т. б. галогенді туындылар өндіруде қолданылады. Ацетилен әр түрлі катализаторлар көмегімен сумен әрекеттесіп сірке алдегидін түзеді. Ацетиленге спирт қосу арқылы әр түрлі бағалы полимерлер және сополимерлер алу үшін қолданылатын мономерлер өндіріледі.

Сызба бойынша ацетилен өндіру үшін негізгі шикізат - метан.

Ротациялық компрессор арқылы 1, 7 атм қысымда Сутекпен араласқан метан трубкалық қыздырғыштан 1 конверторға 2 барады. Конверторда газ температурасы 1600°С болатын доғалық разряд аймағынан өтеді. Бұл жерде негізгі реакция жүреді:

2СН4 → С2Н2 + 3Н2- 92 ккал/г-моль

Бұл күрделі процесс осы реакциялар арқылы өтуі мүмкін:

2СН4 → С2Н4 + 2Н2 - 56 ккал/г-моль,

2СН4 → С2Н6 + Н2 - 14 ккал/г-моль,

С2Н4 → С2Н2 + Н2 - 47, 4 ккал/г-моль,

С2Н6 → С2Н2 + 2Н2 - 78, 8 ккал/г-моль.

Жанама реакция болып табылады:

СН4 → С + 2Н2-21 ккал/г-моль.

2. Электрокрекинг әдісімен ацетилен өндіру

Конвертордан 2 реакциялық газдар су қаптамасымен салқындатылатын құбыр арқылы өтеді. Салқындату үшін құбыр ішіне су құйылады. Салқындатылған реакциялық газдар циклон 7 арқылы өтіп, онда пайда болған күйенің бөлігі, жанама реакциялар нәтижесінде пайда болған шайыр тектес өнімдердің аз мөлшері және конденсацияланған су тұнады. Реакциялық газдар тоңазытқыш 3 арқылы өтіп, содан кейін 40°-50° температурада күйе мен конденсацияланған суды бөлу үшін күйе ұстағыш 8 арқылы өтіп жинағышқа 9 түсіріледі. Күйеден түпкілікті бөліну үшін реакциялық газдар скрубберде 4 маймен жуылады. Тазартылған реакциялық газдар 15 атм дейін компрессормен сығылып, буфер-май бөлгіш 11 арқылы өтеді және ацетилен сумен сіңірілетін абсорберге 5 түседі. Сутегіден және реакцияға түспеген метаннан тұратын сіңірілмеген газдар газдарды бөлу блогына жіберіледі. Сутегі белгілі бір бөлігі кетеді, ал метан қалған сутегімен СН4: Н2 = 1 : 2 қатынаспен циркуляциялық газ түрінде турбокомпрессордың сору сызығына жүреді және газдың таза массасымен араласып, жүйеге барады. Сіңірілген ацетилені бар су атмосфералық қысымға дейін дросселляцияланады да десорберге 6 беріледі.

Десорбердің жоғары бөлігінен бөлінген ацетилен кептіруге жіберіледі (сызбада көрсетілмеген) және тұтынушыға жіберіледі.

Десорбердің текшесінен ыстық су тоңазытқышта 12 салқындатылады, жинағышта 13 жиналады да және орталықтан және сорғымен сорғыш 5 суғаруға беріледі.

№1 сызбада:

1-қыздырғыш,

2-конвертор,

3-тоңазытқыш,

4-майлы скруббер,

5-абсорбер,

6-десорбер,

7-циклон,

8-күйе ұстағыш,

9, 10, 13-жинағыштар,

11-буфер,

12-тоңазытқыш.

Өндірістің негізгі параметрлері

Конверторға кірердегі газ температурасы - 800° С

Доғалық разряд аймағындағы конвертордағы температура - 1600° С

Конверторға кірердегі қысым - 1, 7 атм.

Циклонға кірердегі газ температуралары - 150-200° С

СН4 : Н2 конверторға кірердегі газдар қатынасы - 1:2

Бастапқы қоспадан ацетилен шығымы - 15%

Абсорбер алдындағы газ қоспасының қысымы - 15-18 атм.

Абсорбердегі температура - 30-40° С

Десорбердегі қысым - атмосфералық (1 атм)

Десорбер текшесінде температура - 80°С

Сипатталған схема бойынша ацетилен өндірісі үшін шикізат ретінде сұйық пропан қолданылады, ол буландырғышта 1 буланып, араластырғышқа 25 түседі; оған қайтарымды газ және су буы беріледі. Көлемдерінің қатынасы пропан:қайтарымды газ:бу=1:2:6. Аталған құрамның қоспасы крекингке 16 пешке түседі. Пештен шығу кезінде 300°С температурасын ұстай отырып, крекинг газдары кезекпен суытқыштан 3, шайыр бөлгіштен 4, жылу алмастырғыштан 5 өтіп, 38°С дейін салқындатылып, ротациялық вакуум-сорғымен одан әрі жіберіледі. Вакуум-сорғыдағы крекинг-газбен алынған жылу тоңазытқышымен 6 сіңіріледі. Конденсацияланған шайыр мен су мұнаралы шайыр бөлгіштен 7 шығарылады. Су жинағышқа 19 жиналады және шайыр бөлгішке 4 суғаруға беріледі. Крекинг-газ электр сүзгісіндегі 8 шайыр қалдықтарынан тазартылады және пештің жұмысын реттейтін газгольдерге түседі (схемада бір пеш), өйткені крекинг-процесс әр пеште периодты түрде өтеді (№2 схема) .

2. Термиялық крекинг әдісімен ацетилен алу

Газгольдерден компрессордың көмегімен крекинг-газ 10, 5 атм қысымға дейін сығылып, тоңазытқышта 20 салқындатылады, шайыр бөлгіштен 9 өтеді және тазартуға түседі.

Абсорберде 21 диацетиленнің диметилформамидпен сіңуі орын алады, бұл жерде крекинг-газдағы ацетиленнің 5%-ға жуық жұтылады. Абсорберден шығатын диметилформамид десорберге бағытталады (схемада көрсетілгендей емес) . Диацетиленнен босатылған крекинг-газдар ацетилен абсорберіне 22 түседі, онда ацетиленнің және т. б. газдардың диметилформамидпен жұтылуы өтеді. Құрамында көмірқышқыл газы, сутегі, азот, метан, этилен бар газ қалдығы су скрубберінде 11 тазартудан өтеді және пеште 16 отын ретінде пайдаланылады.

Ұқсас жұмыстар

Ацетальдегид өндірісі

Алкин құрылысы

Ацетиленнің қосылу реакциялары

Алкиндердің құрылысы

Алкиндер және олардың қасиеттері

Бензолдың химиялық қасиеттері

Жалынның кері тебуі

Этиленнің формуласы

Органикалық заттар өндірістері

Альдегидтердің алынуы

Пәндер