Реферат
«Оценка возможностей использования принципов " зеленой химии" в производстве этилена»
- 32 страниц
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Применение этилена 5
2 Пиролиз этилена 8
3. Способы получения этилена 13
3.1 Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого теплоносителя. 13
3.2 Непрерывный пиролиз в движущемся слое твердого теплоносителя. 15
3.3 Каталитическое гидрирование ацетилена в этилен 17
3.4 Окислительный пиролиз 19
3.5 Пиролиз в трубчатых печах 22
4. Принципы зеленой химии 24
5 Современное технологическое оформление схемы получения этилена с использованием принципов зеленой химии 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32
Этилен - химически активное вещество. Так как в молекуле между атомами углерода имеется двойная связь, то одна из них, менее прочная, легко разрывается, и по месту разрыва связи происходит присоединение, окисление, полимеризация молекул.
Модели молекулы этилена приведены на рис. 1.
Рисунок 1 - Модели пространственного строения молекулы этилена: а - тетраэдрическая; б - шаростержневая; в - по Бриглебу
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 (другое название - этен) - химическое соединение, описываемое формулой С2H4. В природе этилен практически не встречается. Это бесцветный горючий газ со слабым запахом. Частично растворим в воде (25,6 мл в 100 мл воды при 0°C), этаноле (359 мл в тех же условиях). Хорошо растворяется в диэтиловом эфире и углеводородах.
Этилен является простейшим алкеном (олефином). Содержит двойную связь и поэтому относится к ненасыщенным соединениям. Играет чрезвычайно важную роль в промышленности, а также является фитогормоном.
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
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.
Все вышеперечисленные процессы пиролиза изобретены давно. В настоящее время существует много разработок, которые позволяют увеличить выход целевых продуктов, улучшить качество продукции, а также снизить затраты.
В данной работе приведем несколько разработок с использованием принципов зеленой химии.
Вышеперечисленные процессы предполагают многостадийные процессы, в результате которых из исходных веществ получаются продукты. Но схемы и механизмы реакций, подходящие для лаборатории, совершенно не годятся для крупнотоннажных процессов. Если на каждой стадии реакция идёт с выходом, далеким от 100%, то при переносе на большой масштаб вместе с нужным продуктом получаются огромные количества ненужных веществ. В цепочке реакций используют вспомогательные вещества, часто после кислотной или щелочной нейтрализации образуются неорганические соли (хлорид натрия, сульфат натрия, сульфат аммония). Что касается потерь, то в многоступенчатых процессах они бывают выше, чем конечный выход продукта. Эту проблему химических и фармацевтических производств отчасти помогают решить катализаторы, которые существенно уменьшают выход нежелательных побочных продуктов.
В данной работе были проанализированы возможности использования принципов «зеленой химии» в производстве этилена.
В работе рассмотрены основные способы производства этилена, в качестве основной выбран пирозил углеводородного сырья.
Схема пиролиза была проанализирована с точки зрения использования принципов «зеленой химии». В результате сделано несколько разработок.
В первом случае целью изобретения является увеличения выходов всех низших олефиновых углеводородов при относительно более низких рабочих температурах процесса пиролиза без добавления в зону реакции водяного пара, что заметно повысит экологическую чистоту процесса за счет исключения загрязненных стоков и снизит удельные энергозатраты на нагревание разбавителя при проведении пиролиза нефтяного сырья. Во втором случае целью предлагаемого изобретения является разработка способа получения олефинов с использованием отходов производства и одновременным уменьшением коксообразования в процессе пиролиза. Также изложены методы достижения этих целей.
Отдельно рассматривалась схема пиролиза, сточки зрения использования принципов зеленой химии. Здесь стало возможным применить закалочно-испарительные аппараты (ЗИА), представляющие собой газотрубные котлы-утилизаторы, с использованием вторичного тепла.
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
| Тема: | «Оценка возможностей использования принципов " зеленой химии" в производстве этилена» | |
| Раздел: | Технология | |
| Тип: | Реферат | |
| Страниц: | 32 | |
| Цена: | 450 руб. |
Закажите авторскую работу по вашему заданию.
- Цены ниже рыночных
- Удобный личный кабинет
- Необходимый уровень антиплагиата
- Прямое общение с исполнителем вашей работы
- Бесплатные доработки и консультации
- Минимальные сроки выполнения
Мы уже помогли 24535 студентам
Средний балл наших работ
- 4.89 из 5
написания вашей работы
682 автора
помогают студентам
23 задания
за последние сутки
10 минут
среднее время отклика
Дипломная работа
«Принцип коммуникативной направленности в обучении говорению на иностранных языках»Курсовая работа
«Ревизия материалов»Дипломная работа
«Использование музыкально-компьютерных технологий в процессе приобщения детей младшего дошкольного возраста к русским народным традициям»Курсовая работа
«Критерии качества школьного образования по химии в свете компетентностного подхода.»Дипломная работа
«Возможности применения тестов учебных достижений в обучении иностранному языку»