Получение и очистка исходного этилена
Материалом для производства этилена на одном из заводов Германии является этан или ацетилен. Этан подвергают дегидрированию в специальных печах в присутствии кислорода воздуха приблизительно при 800С. Этилен получается по реакции.
Перед подачей этилена в печь его предварительно подогревают до 600С, а кислород до 400С. Процесс окисления этана экзотермичен, поэтому в зоне реакции температура повышается приблизительно до 800С. Исходный этан имеет 6-14% примесей других газообразных компонентов. Кислорода подают в печь в количестве 20-25% к этану по объему.
В результате дегидрирования этана получается смесь газов приблизительно следующего состава: этан - 28%; Н2 - 30%; метан - следы; СО - 8% ; этилен - 31%; СО2 - 1,5%; ацетилен - 1%; пары высших углеводородов - 0,5% объем.
Смесь газов подвергают очистке и ректификации. Первой стадией очистки газа является удаление из него ароматических углеводородов в скрубберах, орошаемых поглотительным маслом; поступающий в скрубберы газ предварительно сжимается до 16 ат. Затем газ идет на очистку от углекислого газа в скрубберы, орошаемые раствором щелочи, и скрубберы, орошаемые водным раствором едкого натра. Далее газ проходит адсорберы с активированным углем, где поглощаются следы паров углеводородов тяжелее С2Н6. По выходе из скрубберов с активированным углем газ состоит из этана, этилена, метана, водорода и окиси углерода. Эту смесь газов направляют на разделение при помощи глубокого холода на установки Линде.
В результате такой очистки и низкотемпературной фракционировки получают 97-99%-ный этилен.
Печи для дегидрирования этана сложены из керамических довольно сложных деталей, вверху они шире, чем внизу. Устройство дница печи обеспечивает наиболее равномерное распределение газовых потоков. поступающих в печь снизу. Печь целиком заполняется фарфоровыми шарами.
На другом заводе в Германии сырьем для получения этилена служит ацетилен, получаемый разложением водой карбида кальция. Ацетилен подвергают гидрированию на катализаторе-силикагеле, на который нанесено около 0,04% металлического палладия. В каждую печь загружают около 4 м3 катализатора.
Гидрирование протекает при давлении 1 ат и температуре 200-250С. Водород предварительно очищают очень тщательно от следов окиси углерода и углекислоты. Соотношение водорода и ацетилена в печи поддерживается приблизительно 2:1; кроме того, для предотвращения полимеризации ацетилена и этилена в печь непрерывно подают водяной пар. Смесь газов, выходящая из печи гидрирования, имеет состав, близкий к следующему: этилен - 52%; водород - 27%; этан - 5%; пары жидких углеводородов - 7%; метан и азот - 9% объемн.
Газ очищают от паров жидких углеводородов, а затем подвергают фракционированию при низких температурах на установках Линде. В результате такой переработки получают газ, содержащий до 99,5% этилена (0,5% ацетилена и этана).
