اهمیت اتیلن در صنایع پتروشیمی

 

عنوان

صفحه

مقدمه

تاریخچه اتیلن

مواد اولیه

طرز تهیه اتیلن

تهیه اتیلن از گازوئیل

تهیه اتیلن از گازهای پالایشگاه

تهیه اتیلن روش كراكینگ

تهیه اتیلن از روش كمپلكس سازی

تهیه اتیلن از اتان و پروپان

خواص ویژه اتیلن

كاربرد مصارف اتیلن

ارتباطات و انگیزش

ویژگیهای نیروی كار

نوع محصول و روند تولید

محل كارخانه

تنظیم و روابط فردی

رعایت شرایط قانونی

نتیجه گیری

منابع

1

2

3

4

6

8

9

10

13

15

15

16

16

18

18

18

19

22

23

مقدمه:

اسامی شیمیایی محصولات پتروشیمی،بخصوص محصولات واسطه ای پتروشیمی ،چنان متعدد و تخصصی است كه اغلب مصرف كنندگان بعلت عدم آشنایی با اسامی آنها نمی دانند كه محصول مورد مصرف ،یك محصول پتروشیمی است.به عنوان مثال ،كلیه رانندگان می دانند كه برای اتومبیل خود نیاز به ضدیخ دارند.ولی شاید تعداد معدودی از ایشان بدانند كه نام شیمیایی ضدیخ اتیلن گلیكول است و از این عده تعداد محدودی بدانند كه اتیلن گلیكول یك محصول پتروشیمی است كه از اكسید اتیلن كه خود از اتیلن ساخته شده بوجود آمده است.بنظر شما چند نفر از رانندگان می دانند از ضدیخی كه در رادیاتور اتومبیل خود ریخته اند ،الیاف پلی استر ساخته شده و لباسی كه بر تن دارند نیز از این الیاف ساخته شده است ؟

یا اینكه آیا می دانند نواری كه در پخش ضبظ صوت اتومبیل خود دارند از همان ضدیخی تهیه شده كه در رادیاتور ماشین خود ریخته اند؟

ناآشنایی مردم با این محصولات نه بخاطر ناآگاهی ایشان است بلكه همانطوریكه گفته شد به سبب پیچیده بودن و تخصصی بودن این اسامی است ولی نتیجه این است كه می بینیم همه مردم روزانه چندین بار از محصولات مختلف پتروشیمی استفاده می كنند.بدون اینكه بدانند با محصولات پتروشیمی است كه رفع نیاز می كنند.

بر حسب تعریف به فراورده ای در صنایع پتروشیمی فراورده واسطه ای گفته می شود كه از فراورده پایه و یا از یك فراورده واسطه ای دیگر بدست آمده و جهت تولید فراورده نهایی مصرف شود.

همچنین به فراورده ای فراورده نهایی گفته می شود كه از یك فراورده واسطه ای تهیه شده و برای تولید فراورده مصرفی كه معمولاً در صنایع پایین دستی تهیه می شود بكار رود.

دو مثال زیر این تعریف را روشنتر خواهد كرد:

اتیلن              دی كلرواتیلن              تری كلرو اتیلن                       حلال

اتیلن             دی كلرو اتیلن                 كلرو ونیل                        پی-وی-سی

طبق این مقدمه می بینیم كه اتیلن چقدر مهم است و تا چه اندازه در تولید فراورده های مصرفی كاربرد دارد.

تاریخچه اتیلن:

اولین بار بكر(Bechar )در سال 1667 و پس از وی انی(Enee )در سال 1779 و بالاخره دیمان (Deiman )،فوق تروستویك(Von Trooswyk )،بودند (Bechar)و لورنرگ(hauwrenburg )در سال 1795 موفق به شناسایی و تخلیص اتیلن شدند.

كار این دانشمندان آلمانی بعداً توسط فاراده (Faraday )،هنل (hennel)دوماس(Dumas )،لیبگ(Liebig )و رینولت(Regnault )بخصوص در رابطه با تولید اتیلن و مشتقات آن دنبال شد.

آنچه كه از نظرتان گذشت مقدمه ای كوتاه از تاریخچه تولید اتیلن بود كه بوسیله تنی چند از دانشمندان آلمانی مورد تحقیق و تخصص قرار گرفته بود.

گاز طبیعی

اتان-پروپان

پروپان-بوتان

گازهای پالایشگاه

نفت-گازوئیل

 

 

اتیلن

 

حال می پردازیم به چگونگی تولید و مواد اولیه مورد نیاز و بهره برداری این مواد در صنعت پتروشیمی و انتقال آن به بازار مصرف.

   

H

 

 

 

 

H

 

  

 

H

 

C             C

   

H

 

 

 

 

مواد اولیه:

برای تهیه اتیلن می توان از گاز طبیعی یا از مخلوط اتان و پروپان یا از مخلوط پروپان و بوتان،یا از گازهای پالایشگاه یا از نفت و یا از گازوئیل استفاده نمود.

در جدول زیر مواد اولیه جهت تولید یك تن اتیلن داده شده است    

مخلوط اتان و پروپان به نسبت مساوی                     84/1 تن

نفت                                                                            25/3 تن

گازوئئیل                                                                     50/4 تن  

 

 

 

 

تقاضا و تولید اتیلن از گاز طبیعی در برخی از كشورهای در حال توسعه طی سالهای مختلف در جدول صفحه بعد نشان داده شده است.

 

طرز تهیه اتیلن:

اتیلن را میتوان از طریق كراكینگ هیدروكربنهای به كمك بخار آب تولید نمود.البته شرایط عمل بستگی به نوع مواد اولیه داشته و انتخاب مواد اولیه نیز بستگی به قیمت آن دارد.

حال چگونگی تهیه اتیلن از مواد مختلف در صفحات بعد بطور مختصر ذكر و تشریح می گردد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول شماره 1

 

كشور

تقاضا برای اتیلن(1000 تن)

تولید اتیلن(1000 تن)

ظرفیت موجود(1000تن)

1979

1984

1990

1979

1984

1990

1979

1984

1990

ایران

 

 

 

 

 

 

26

326

326

عربستان

 

 

 

 

 

 

 

 

1606

كویت

 

 

 

 

 

 

 

 

350

بحرین

 

 

 

 

 

 

 

 

330

قطر

 

 

 

 

 

 

 

280

280

عراق

 

 

 

 

 

 

30

150

150

امارات متحده

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تركیه

 

 

 

 

 

 

60

390

360

هند

 

 

312

 

 

240

240

240

920

الجزایر

100

 

 

100

 

 

120

120

120

چین

430

730

1400

430

700

1400

540

950

1810

آرژانتین

 

166

332

 

166

332

170

250

550

برزیل

 

1266

2048

 

1220

1220

740

1220

1220

شیلی

 

58

116

 

58

116

60

180

180

مكزیك

 

953

1906

 

953

1906

440

1440

1940

پرو

 

 

 

 

 

 

 

 

250

ونزوئلا

 

 

 

 

 

 

150

150

150

مراكش

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نیجریه

 

 

 

 

 

300

 

 

300

لیبی

 

 

 

 

 

330

 

 

330

كلمبیا

 

 

 

 

 

 

20

120

120

كره شمالی

 

 

 

 

 

 

150

850

1200

 

تهیه اتیلن از گازوئیل:

در صورتیكه ماده اولیه گازوئیل باشد ،می توان اتیلن را در چهار مرحله به شرح ذیل تهیه نمود.

در مرحله اول كه بنام مرحله پرویز معروف است ابتدا بخار آب همراه با گازوئیل به نسبت وزنی 85% وارد راكتور كراكینگ می گردد.دمای راكتور در حدود 600 الی 800 درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 2 اتمسفر كنترل می شود مخلوط خروجی از راكتور حاوی 46 درصد بخار آب 5/12 درصد اتیلن 11 درصد هیدروكربن های سنگین 2/9 درصد بنزین 8/7 درصد پروپان و پروپلین ،7/5 درصد متان،7/4 درصد بوتیلن ها و بوتادین ها ،2 درصد اتان و كمی هیدروژن تا حدود 500 درجه سانتی گراد سرد شده (از حرارت آن برای تهیه بخار آب استفاده می شود)و پس از اختلاط با محصول كراكینگ اتاق برگشتی وارد برج جدا كننده می شود.در این برج جداكننده مواد سبك از بالا و هیدروكربن های سنگین كه از آنها به عنوان سوخت استفاده می كنند  از پایین خارج می شود.

دمای بالای برج جدا كننده حدود 43 درجه سانتیگرادو فشار آن حدود 3/1 اتمسفر كنترل میگردد.

در مرحله دوم كه بنام مرحله شستشو موسوم است،گازهای سبك در یك ستون تقطیر با آبیكه دمای آن حدود 40 درجه سانتیگراد است شیشه می شود.

فشار این ستون حدود یك اتمسفر كنترل می شود.در این شستشو بخار آب و بنزن تا حدودی از گازها جدا می شوند.

فشار گازهای حاصله توسط یك كمپرسور چند مرحله ای به حدود 8 اتمسفر رسانیده می شود و سپس تركیبات گوگردی كه ممكن است همراه این گازها باشد به كمك محلول های منو اتانول آمین و یا دی اتانول آمین و سود سوزآور شسته می شود.

سپس فشار گازها مجدداً در چند مرحله افزایش یافته تا به حدود 35 اتمسفر برسد و پس از عبور از دستگاه های خشك كننده به مرحله تفكیك فرستاده می شود.در مرحله سوم كه بنام مرحله سرد كننده و تفكیك  معروف است گازها حاوی 5/38 درصد اتیلن 20 درصد پروپان و پروپلین ؟5/17 درصد متان ،5/8 درصد اتان ،11 درصد بوتیلن ها و بوتادین ها ،5/1 درصد بنزن و مقداری هیدروژن با فشاری حدود 35 اتمسفر و دمای 15 درجه سانتیگراد وارد سیستم تفكیك و به كمك تبرید می شود.این سیستم شامل پنج برج می باشد كه دمای آنها به ترتیب از 18-درجه سانتیگراد تا 120- درجه سانتیگراد كم شده و به ترتیب نقطه جوش هر یك از گازها عمل تفكیك صورت می گرد.گازهای حاصله از سیستم تفكیك مذكور عبارتند از

-گاز هیدروژن كه برای كاربردهای بخصوصی قابل مصرف است

-گاز متان كه حداقل به مصرف سوخت می رسد

-مخلوطی از 80 درصد اتیلن 18 درصد اتان و 2 درصد هیدروكربن های سبكتر از آنها كه به سیستم تفكیك اتیلن از اتاق فرستاده می شود.

-مخلوط از پروپلین و پروپان كه در صورت نیاز به برجهای تفكیك فرستاده میش ود

-مخلوطی از بوتن ها و بوتادین ها كه در صورت نیاز به برجهای جدا كننده ارسال می گردد.

-هیدروكربن های سنگین تر از هیدروكربن های چهار كربن دار كه به مصرف سوخت رسانیده می شود

در مرحله چهارم كه بنام مرحله تخلیص مشهور است اتیلن از اتان در یك برج تفكیك جدا شده و با خلوص 97/99 درصد برای مصارف بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.اتان بدست آمده بنام اتان برگشتی همراه با بخار آب به نسبت وزنی 3 به 1 به راكتور كراكینگ فرستاده می شود.دمای راكتور حدود 850 درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 2 اتمسفر كنترل می گردد.

محصول كراكینگ كه شامل اتیلن می باشد با محصول راكتور كراكینگ  گازوئیل كه در مرحله اول شرح داده شد،مخلوط به برج جدا كننده فرستاده می شود.

تهیه اتیلن از گازهای پالایشگاه:

گازهای بدست آمده از پالایشگاه های امروزی كه اغلب مجهز به واحدهای كراكینگ و كك سازی می باشد.حاوی 18-6 درصد مولی اتیلن ،25-4 درصد مولی اتان 12-3 درصدمولی پروپان 11-3 درصد مولی پروپلین و مقداری متان و گازهای بی اثر می باشد.این مخلوط گازی كه در بعضی از پالایشگاهها می سوزد می توانند به عنوان ماده اولین سوخت اتیلن نیز بكار برود

شیمی