Технология производства ацетилена как одного из важнейших источников сырья промышленного органического синтеза

В качестве растворителей для низкотемпературной абсорбции ацетилена получили распространение аммиак, метанол и ацетон. Метод основан на увеличении растворимости ацетилена с понижением температуры, причем растворимость достигает максимума при температуре плавления раствора.  
Повышение растворимости ацетилена позволяет снизить расход абсорбента, а применение более летучих растворителей – температурный уровень перегонки, вследствие чего уменьшается расход тепла на регенерацию абсорбента. Наряду с этим появляются дополнительные расходы на охлаждение до низких температур, но эти расходы значительно меньше, чем экономия энергии на регенерацию абсорбента. 
 

На рис. 9 приведена технологическая схема выделения ацетилена из газа

пиролиза метанолом. 

1,9-газгольдеры;2,2а-компрессоры;3-скруббер  для поглощения высших ацетиленовых  и системы ароматических углеводородов;4-абсорбер  ацетилена;5,6-отпарные колонны;7-система  извлечения высших ацетиленовых  углеводородов;8-абсорбционный холодильный цикл. 
 
Газ пиролиза под давлением около 4 кгс/см2 (0,29 МН/м2), очищенный от сажи, поступает в скруббер 3 для поглощения высших гомологов ацетилена и ароматических углеводородов. Скруббер орошается метанолом, подаваемым в небольшом количестве. Удаление наименее стабильных углеводородов перед компремированием предотвращает образование полимеров в системе компрессии. Насыщенный абсорбент из скруббера 3 поступает на выделение высших гомологов ацетилена в систему отпарки 7. Газ из абсорбера 3 сжимается компрессором 2а до 12 кгс/см2 (1,18 МН/м2), после чего направляется в абсорбер 4, орошаемый метанолом с температурой – 800С. В абсорбере 4 поглощаются ацетилен, двуоксиь углерода и некоторое количество малорастворимых в метаноле газов (окись углерода, метан, этилен). Тепло абсорбции отводится при помощи специальных вмонтированных холодильников. С верха абсорбера 4 выводится синтез-газ. Насыщенный абсорбент из абсорбера 4 дросселируется до 1,3 кгс/см2 (0,13 МН/м2) и поступает в отпарную колонну 5 для выделения двуокиси углерода и малорастворимых газов, которые выводятся через верх десорбера и возвращаются через газгольдер 1 и компрессор 2 в систему. Далее абсорбент дросселируется до 0,1 кгс/см2 (0,01 МН/м2) и поступает в отпарную колонну6 для выделения ацетилена. Обогрев кипятильников колонн 5 и 6 осуществляется горячей водой с установки пиролиза. Отпаренный абсорбент из аппаратов 6 и 7 проходит для охлаждения систему с абсорбционным холодильным циклом 8 и направляется на орошение скруббера 3 и абсорбера 4. Благодаря низкой температуре верха отпарных колонн 5 и 6 испарение метанола ничтожно мало и отмывка его от абгазов не требуется. 
 
Чистота выделенного ацетилена превышает 99 %. Но ацетилен должен дополнительно освобождаться от двуокиси углерода аммиаком. В качестве абсорбента вместо метанола может использоваться ацетон. 
 
 

Заключение 

Ацетилен — единственный широко используемый в промышленности газ, относящийся к числу немногих соединений, горение и взрыв которых возможны в отсутствии кислорода или других окислителей.

Производство ацетилена - это сложная цепочка химических трансформаций исходных веществ. Для промышленного производства используется метод электрокрекинга ацетилена на основе углеводородов. В последнее время для этого с успехом применяются отходы нефтеперегонки и газ метан. Для этого требуется современное оборудование и различные реагенты, которые ускоряют реакцию расщепления сложных углеродов на отдельные атомы. Преимущество метода заключается в том, что с его помощью можно получать большие объемы технического газа за короткое время при минимальных первоначальных вложениях.

В быту и на небольших производственных сварочных участках для производства ацетилена выгоднее использовать специальные ацетиленовые генераторы. В них технический газ образуется под воздействием реактивов. В качестве исходного компонента используется карбид кальция. При взаимодействии с водой это вещество дает химическую реакцию распада на простые ненасыщенные углероды. Одним из них является ацетилен.

Эффективность процесса выделения ацетилена имеет большое практическое значение в связи с тем, что около 70 % эксплуатационных расходов и капитальных затрат на производство ацетилена из углеводородного сырья падает на процесс выделения. В настоящее время весьма перспективными считаются низкотемпературные процессы абсорбции ацетилена, однако в промышленности не менее распространены процессы абсорбции при положительных температурах. 

Процесс технического производства газа ацетилен должно соответствовать ГОСТу 5457-75. В этом документе четко регламентированы: процентное содержание посторонних примесей, концентрация газа и его химические и физические свойства. Любое отклонение от этих номинальных параметров может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций на промышленных объектах, на которых используется технический газ ацетилен. Следует помнить, что это легко воспламеняемое взрывчатое вещество. При заправке баллонов следите за тем, чтобы газ соответствовал указанному выше ГОСТу. Технические регламенты на производство ацетилена в Российской Федерации не распространяются. 

Список используемой литературы

1. Габриэлян О. С., Остроумов И. Г. Химия. М., Дрофа, 2008; 
2. Чичибабин А. Е. Основные начала органической химии. М., ЮРАЙТ, 2010. – 922 с.;

3. Лебедев Н. Н. Химия и технология  основного органического и нефтехимического синтеза. М., Высшая школа. 2009. – 592 с.;

4. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова  Т. П. Технология нефтехимического  синтеза. М.,Проспект 2010. – 448 с.; 

5. Юкельсон И. И. Технология основного  органического синтеза. М., НОТ, 2009. 

6. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимичекоо синтеза. – М., 2009.

7. Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теория химическихпроцессов основного органического и нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 2010. - 376 с.

8. Артеменко А.И. Органическая химия.- М., 2009

9. Вольхин В.В. Общая химия. Основной курс. - СПб, М, Краснодар., 2009

10. http://www.engineer-oht.ru/

11. http://hemi.wallst.ru/ - Химия

12. http://www.alhimik.ru/ - Алхимик.