АЦЕТИЛЕН ӨНДІРІСІ

Презентация қосу

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

АЦЕТИЛЕН ӨНДІРІСІ

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 және метаннан өндіреді. Кальций карбиді
1800-2000 С температурада электр пеште сөндірілмеген әктің кокспен әрекеттесуінен
түзіледі.
CaO +2C = CaC2 + CO – ∆H, ∆H = -475кДж
Кальций карбиді сумен жанасқанда ацетилен және 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.
2. Электрокрекинг әдісімен ацетилен өндіру
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.
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, Өндірістің негізгі параметрлері
2—конвертор, Конверторға кірердегі газ температурасы – 800° С
3—тоңазытқыш, Доғалық разряд аймағындағы конвертордағы температура –
4—майлы скруббер, 1600° С
Конверторға кірердегі қысым – 1,7 атм.
5—абсорбер,
Циклонға кірердегі газ температуралары – 150—200° С
6—десорбер,
СН4 : Н2 конверторға кірердегі газдар қатынасы – 1:2
7—циклон, Бастапқы қоспадан ацетилен шығымы – 15%
8—күйе ұстағыш, Абсорбер алдындағы газ қоспасының қысымы – 15—18 атм.
9, 10, 13—жинағыштар, Абсорбердегі температура – 30—40° С
11—буфер, Десорбердегі қысым – атмосфералық (1 атм)
12—тоңазытқыш. Десорбер текшесінде температура – 80°С
2. Термиялық крекинг әдісімен ацетилен алу

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).
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.
Қаныққан диметилформамид еріткіш тұрақтандырғышқа 14 түседі. Қыздырғыш
көмегімен тұрақтандырғыштың төменгі бөлігіндегі температура тұрақты және 87°С-ға тең
болады. Тұрақтандырғышта ацетиленнен басқа су скруббері 2 арқылы кететін барлық газдар
бөлінеді. Ацетиленмен қаныққан диметилформамид қалған газдардың белгілі бір бөлігімен
ацетилен десорберіне 23 жіберіледі. 120 ° С тең температураға ие десорбердің төменгі
бөлігінде ацетилен бөлініп, 12 су скруббері арқылы газгольдерге түседі. Ацетилен хлорлы
кальциймен 13 кептіргіштен өтіп, тұтынушыға компрессормен беріледі.
• Процесстің негізгі параметрлері
• Буландырғышқа кірердеге пропан қысымы — 8,8 атм.
• Араластырғыштағы газ көлемдерінің қатынасы —пропан : қайтарымды газ: бу =1:2:6
• Араластырғыштағы қысым 37 — 40 мм рт. ст.
• Пеш орталығындағы 16 Температура — 1100°С
• Давление в печи — 15 мм рт. ст.
• Пеш жұмысының циклі – 2 минут: 1 минут — қыздыру,
• 1 минута — крекинг
• Вакуум-сорғыдан кейінгі қысым 420 мм.сын.бағ.
• Жылу алмастырғыштан кейінгі температура — 50°С
• Компрессордан кейінгі қысым — 10,5 атм.
• Пештен 16 кейінгі крекинг-газ құрамы —
С2Н2-10,0; СН4-15,0; Н2-55,7; N2—5,2; СО-6,9; С2Н4—3,8;
С02—1,6, басқалары—1,8 процент(көлем бойынша).
ҚОРЫТЫНДЫ
• Қазіргі уақытта ацетиленді мұнай өңдеудің көмірсутек газдарынан немесе табиғи
газдан алу перспективті әдісі болып табылады. Осы газдардан ацетилен өндірісі жоғары
температураны болдыру үшін энергияның көп мөлшерін қажет етеді. Негізгі алу жолы –
крекинг болып табылады. Нәтижесінде ацетилен төмен концентрациялы және
гомологтармен ластанған болады. Мұндай ацетиленді реакциялық қоспадан бөлмей,
тазартусыз қолдану мүмкін емес.

• Кальций карбидінен ацетилен алудың негізгі әдісі жоғары концентрациялы ацетилен
алуға мүмкіндік береді. Бұл әдістің маңызды кемшілігі кальций карбидін алуға электр
энергиясының едәуір шығыны болып табылады (1 тонна карбидке шамамен 3000
квт/сағат, бұл 1 тонна ацетиленге шамамен 10000 квт/сағат сәйкес келеді).
• Сондықтан да өндірістің физико-химиялық процесін зерттей отыра, энергиясын
үнемдеп, ацетилен шығымын арттыратын технологиялық өндіріс әдістерін зерттеушілер
болжауда.

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