فرایند های پتروشیمی: فرایند تولید اتیلن

ابتدا تاریخچه ای از تولید اتیلن

اولین بار توسط بکر در سال ۱۶۶۷ موفق به شناسایی و تخلیص اتیلن شد.

برای تولید اتیلن می‌توان از گاز طبیعی یا از مخلوط اتان و پروپان و بوتان یا از گازهای پالایشگاه یا از نفتا و یا از گازوئیل استفاده نمود.

اتیلن را می توان از طریق کراکینگ هیدروکربن ها به کمک بخار آب تولید نمود. البته شرایط عمل بستگی به نوع مواد اولیه داشته و انتخاب مواد اولیه نیز به وفور و قیمت آن دارد.

تهیه اتیلن از گازوئیل

در صورتی که ماده اولیه گازوئیل باشد می توان اتیلن را در چهار مرحله به شرح زیر تهیه نمود.

مرحله اول تولید اتیلن: پیرولیز

مرحله اول که به نام پیرولیز معروف است ابتدا بخار آب همراه با گازوئیل به نسبت وزنی وارد رآکتور کراکینگ می‌گردد.

دمای راکتور حدود ۶۰۰ الی ۸۰۰ درجه سانتیگراد و فشار آن حدود ۲ اتمسفر کنترل می شود.

مخلوط خروجی از رآکتور حاوی ۴۶ درصد بخار آب دوازده و نیم درصد اتیلن ۱۱ درصد کربن های سنگین، 9/2 درصد بنزن، ۸ درصد پروپان و پروپیلن، ۶ درصد متان ،۵ درصد بوتیلن ها و بوتادایان ها تا حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد سرد شده پس از اختلاط با محصولات کراکینگ اتان برگشتی وارد برج جداکننده می‌شود.

در این جداکننده یعنی برج تقطیر مواد سبک( بخار آب ۳۶ درصد بنزن، ۳۵% اتیلن،۱۱ درصد پروپیلن و پروپان، ۶ درصد متان و هیدروژن ۵ درصد اتان دو و نیم درصد بودتادینها با وجود این ها ۴ درصد) از بالا و هیدروکربن‌های سنگین که از آنها به عنوان سوخت استفاده میشود از پایین خارج میشود.

دمای بالای این برج جداکننده حدود ۴۳ درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 1/3 اتمسفر کنترل می‌گردد.

مرحله دوم تولید اتیلن: شست و شو

در مرحله دوم که به نام مرحله شستشو موسوم است گازهای سبک در یک ستون تقطیر با آب که دمای آن حدود ۴۰ درجه سانتیگراد است شسته شده و فشار یک اتمسفر کنترل می شود.

در این شستشو بخار آب و بنزن تا حدودی از گازها جدا می شود. فشار گازهای حاصله توسط یک کمپرسور چند مرحله ای به حدود ۸ اتمسفر رسانده می شود و سپس ترکیبات گوگردی که ممکن است همراه این گازها باشد به کمک محلول های منو اتانول آمین و یا دی اتانول آمین و سود سوزآور شسته میشود.

سپس فشار گازها مجدداً در چند مرحله افزایش یافته تا به حدود ۳۵ اتمسفر برسد و پس از عبور از دستگاه های خشک کننده به مرحله تفکیک فرستاده می شود.

مرحله سوم تولید اتیلن از گازوئیل: سرد کردن وتفکیک

در مرحله سوم که به نام مرحله سرد کردن و تفکیک معروف است گازها حاوی ۳۸ و نیم درصد اتیلن و ۲۰ درصد پروپان و پروپیلن هفده و نیم درصد متان هشت و نیم درصد اتان و ۱۱ درصد بوتیلن ها و بوتاداین ها و یک و نیم درصد بنزن و مقداری هیدروژن با فشار حدود ۳۵ اتمسفر و دمای ۱۵ درجه سانتیگراد وارد سیستم تفکیک به کمک تبریک می شود.

این سیستم شامل ۵ برج می باشد که دمای آنها به ترتیب منفی ۱۸ درجه سانتی گراد تا منفی ۱۲۰ درجه سانتیگراد کم شده و به ترتیب نقطه جوش هریک از گازها به تفکیک صورت می‌گیرد.

گازهای حاصل از سیستم تفکیک مذکور عبارتند از:

گازهای هیدروژن که برای کاربردهای به‌ خصوص قابل مصرف است

گاز متان که به صورت مصرف سوخت می رسد

مخلوطی از ۸۰ درصد اتیلن و ۱۸ درصد اعتماد به ۲ درصد هیدروکربن های سبک تر از آنها که به سیستم تفکیک اتیلن زندان فرستاده میشود.

مخلوطی از پروپیلن و پروپان که در صورت نیاز به برج های تفکیکی فرستاده می شود.

مخلوطی از بوتن ها و بوتاداین ها که در صورت نیاز به برج های جدا کننده ارسال می گردد.

هیدروکربن های سنگین تر از هیدروکربنهای ۴ کربن دار برای مصرف سوخت استفاده می شود.

مرحله چهارم تولید اتیلن: تخلیص

در مرحله چهارم که به نام مرحله تخلیص مشهور است اتیلن از اتان در یک برج تفکیک جدا شده و با خلوص 99/97 درصد برای مصارف بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.

سایت آن بدست آمده به نام ادامه برگشتی همراه با بخار آب و به نسبت وزنی ۳ بر یک تراکتور کراکینگ اتان فرستاده می شود دمای راکتور حدود ۸۵۰ درجه سانتیگراد و فشار آن حدود ۲ اتمسفر کنترل می گردد

محصول کراتین که شامل مقدار اتیلنی باشد با محصول راکتور کراکینگ گازوئیل که در مرحله اول شرح داده شد مخلوط و به برج جداکننده فرستاده می شود.

آموزش های مرتبط با فرایند تولید اتیلن

فیلم آموزشی: آموزش عملیات تقطیر ساده

برج های پرشده

آموزش عملیات واحد

منبع: ویکی پدیا