طرح تولید گاز اتیلن

گاز اتیلن بدون بو، گازی بیرنگ در طبیعت و همچنین به وسیله منابع مصنوعی بوجود آمده است به آسانی آشکار نمی شود، در طبیعت تولید و ذخیره می شود. بزرگترین تولیدکننده آن گیاهان هستند (مثل میوه ها، سبزیجات و گل ها) و گیاهان آنرا در بافتهای خود تولید و در اطراف اتمسفر آزاد می کنند، همچنین به طور مصنوعی ساخته شده که قابل اشتعال است.گاز اتیلن، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد. فرمول شیمیایی آن C2H4 بوده ، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه ، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی‌توانند با چرخش حول پیوند دوگانه ، صورت‌بندی خود را تغییر دهند. گاز اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده ، زاویه بین دو اتصال کربن – هیدروژن ، ۱۱۷ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. یعنی مقداری بسته‌تر از زاویه ۱۲۰ درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می‌باشد. و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می‌شود.
گاز اتیلن ،به دلیل داشتن نوعی هورمون گیاهی باعث می شود شکوفه‌ها باز شوند ، میوه‌ها و گلها برسند و همچنین ریزش برگها در پاییز انجام شوند. و این خاصیت در کشاورزی استفاده می شود.گاز اتیلن برای جلوگیری از خراب شدن میوه‌هایی مثل سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل و انبار، آنها را نارس می‌چینند و قبل از اینکه به بازار وارد کنند ،میوه ها با تحت تأثیر قرار گرفتن اتیلن می ‌دهند رسیده می شوند.

نام ماده: اتن(Ethen)
نام تجاری: اتیلن(Ethylene)

تاریخچه تولید گاز اتیلن

در سال ۱۷۹۵، گاز اتیلن را گاز اولفین می‌نامیدند. اولین سنتز ترکیبات گاز اتیلن (دی کلرو اتان) در سال ۱۷۹۵ توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن ۱۹ به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن از C2H5 اتیل کم داشت، پسوندهای (ene) از ریشه یونانی به آخر اتیل اضافه کرده و از آن به بعد گاز اولفین را گاز اتیلن می‌نامند. تا سال ۱۸۵۲ در متون علمی واژه اتیلن استفاده می‌شد.

شرح مختصری از فرآیند تولید گاز اتیلن

گاز اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می‌شود. در این فرایند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای ۹۵۰–۷۵۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. عموماً در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل می‌شوند.
محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده‌ترین آن می‌باشد. مخلوط را به‌وسیله متراکم‌سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می‌کنند. روش‌های دیگر، هیدروژن‌دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول می‌باشد.

واکنش‌های شیمیایی تولید گاز اتیلن

آلکن ها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنشهای افزایشی شرکت می‌کنند. هالوژنها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان می‌کند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می‌شود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزگر پایین می‌باشد. در حضور کاتالیزگرهای فلزی نظیر پلاتین، نیکل و … و فشار بالا، اتیلن، هیدروژن‌دار شده، به اتان تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور رادیکالهایی که واکنش بسپارش را آغاز می‌کنند، به پلی اتیلن پلیمریزه می‌شود.

کاربردهای گاز اتیلن

گاز اتیلن ماده اولیه مهم برای تولید بسیاری از ترکیبات آلی پر مصرف در صنعت به‌شمار می‌رود. اتیلن به صورت گسترده در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتیلن با پلیمریزه شدن، پلی اتیلن را تولید می‌کند که یک پلاستیک بسیار مهم است. با تکرار شدن، پیش ماده پلی وینیل کلرید (PVC) را تولید می‌کند. با ترکیب شدن، بنزن، اتیل بنزن ایجاد می‌کند که ماده اصلی پلی استر می‌باشد.
اتیلن، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوهها، باز شدن شکوفه ها و گلها و همچنین ریزش برگ‌ها در پاییز می‌شود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوه‌هایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، آن‌ها را کمی نارس می‌چینند و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تأثیر اتیلن قرار می‌دهند تا رسیده شود.

نحوه شناسایی گاز اتیلن

اتیلن، رنگ قهوه‌ای محلول برم در تتراکلرید کربن را بی‌رنگ می‌کند و رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات پتاسیم را از بین می‌برد و در نتیجه واکنش رسوبات قهوه‌ای MnO2 حاصل می‌شود. در اسید سولفوریک سردو غلیظ حل می‌شود.

ظرفیت تولید سالانه طرح تولید گاز اتیلن

ظرفیت اسمی معادل ۱۰۰ هزار تن در سال و ظرفیت عملی معادل ۹۰ هزار تن در سال

میزان سرمایه گذاری و شاخص های اقتصادی طرح تولید گاز اتیلن

بودجه: بیش از ۱۱۰ میلیارد تومان
نام محصول: گاز اتیلن
مساحت زمین : ۳۰۰۰۰ هزار متر مربع
ظرفیت تولید: ۱۰۰ هزار تن در سال
نرخ برابری دلار: ۱۴۰۰۰۰ ریال
زمان برگشت سرمایه گذاری اولیه: ۳ سال
قیمت ماشین آلات تولید طرح تولید گاز اتیلن : ۲۸۰۰۰۰ میلیون ریال
نرخ بازده داخلی: ۳۴.۰۵ %
سرمایه ثابت: ۵۹۸۴۰۰ میلیون ریال
سرمایه در گردش: ۵۴۰۸۰۰ میلیون ریال
سرمایه کل: ۱۱۳۹۲۰۰ میلیون ریال