Etena

I. Tema de proiectare

Sa se proiecteze o instalatie de obtinere a etenei cu o capacitate de productie de 28.000 t/an.

II . Memoriu tehnic

In cadrul acestui proiect am analizat din punct de vedere tehnologic, o instalatie de obtinere a etenei avand o capacitate de 28.000 t/an.

Principalele puncte atinse au fost:

- Importanta economica, scotand in evidenta utilizarea etenei in mai multe domenii;

- Alegerea unei tehnologii de fabricatie, astfel incat produsul obtinut sa fie cel mai bun. Procedeul Kellog de obtinere a etenei este cel mai economic si mai avantajos, datorita calitatii produsului obtinut, a parametrilor acestuia si a conditiilor de lucru;

- Calculul necesarului de materii prime si auxiliare, a necesarului de caldura, prin intocmirea bilantului de materiale;

- Automatizarea fluxului tehnologic prin reglarea diferitilor parametri: debit, presiune, nivel, temperatura;

- S-au luat in consideratie problemele poluarii mediului si a protectiei muncii.

III. Tehnologia fabricatiei

III.1 Prezentare,structura,proprietati si domenii de utilizare

III.1.1 Scurt istoric

Etena, cea mai simpla hidrocarbura olefinica, a fost descoperita de Deiman, Troostwyk, Bouch si Lanwrenburgh, care in 1875 publica reactia acesteia cu clorul, pentru a forma dicloretanul. In 1920 se obtine ca produs secundar din gazul de cocserie, unde se gaseste in proportie de 1,8-2%, fiind folosita la sinteza alcoolului etilic. In jurul anilor 1930 se obtine prin deshidratarea alcoolului etilic pe catalizatori de alumina, conducand la un produs cu puritate de 96-97%. Ulterior inlocuind alumina cu acidul fosforic se obtine etilena de 99,5%.

Trecerea la scara industriala a fabricarii polietilenei de inalta presiune in 1939, ca si cresterea necesitatii de stiren pentru cauciuc sintetic au deschis o noua era in productia etenei.

Productia de etilena a crescut din 1960 pana la declansarea crizei petrolului (1973) o crestere medie de 17%.

III.1.2 Structura chimica a produsului

Pentru unghiul H-C=C din etena, mecanica cuantica prevede o valoare de 120 (hibridizare sp ). Aceasta valoare este in concordanta destul de buna cu masuratorile experimentale (prin spectre in infrarosu) care indica 121 19 .

Formula etenei ar putea fi una din urmatoarele trei:

CH -CH CH -OH CH =CH

Primele doua din aceasta formule nu sunt in concordanta cu teoria valentei, fiindca au valente libere sau atomi de carbon cu valenta mai mica decat 4. De aceea s-a ales formula a treia, in care atomii de C, ambii tetravalenti sunt uniti printr-o legatura dubla.

Geometria moleculei de etena este relativ simpla, deoarece toti cei 6 atomi sunt situati in acelasi plan. Bariera de energie de rotatie in jurul legaturii duble C=C este suficient de mare pentru a mentine cei 4 atomi de H ai etenei intr-o configuratie rigida. Molecula de etena este nepolara. Schema moleculei de etena data de teoria orbitalilor moleculari, cea mai larg acceptata, este data in figura in care legatura este aratata schematic ca un nor de electroni situat deasupra si dedesubtul planului celorlalti 5 orbitali.

Spectometrie in infrarosu

Una dintre aplicatiile curente ale fotometriei in IR este la identificarea substantelor (lichide,solide sau gazoase). Fiecare substanta poseda un spectru in IR caracteristic, deosebit de al oricarei alte substante.

Pe de alta parte, prin efectuarea spectrelor unui numar mare de substante si compararea lor, s-a stabilit ca fiecare tip de legatura se manifesta prin una sau mai multe “frecvente”(redate ca numere de unda in cm ), ce nu sunt decat putin influentate de celelalte legaturi din molecula. Spectrele in IR servesc, deci in primul rand, pentru a recunoaste prezenta anumitor legaturi intr-o molecula.

Caracteristice sunt frecventele produse de legaturile duble (multiple) care permit o usoara identificare a acestor grupe. Prin conjugare, frecventele acestor grupe sufera deplasari, in general spre frecvente mai joase (lungimi de unda mai mari), ceea ce permite stabilirea vecinatatilor acestor grupe in molecule.

Legaturi ale hidrogenului:

Legaturi duble:

C=C alchene 1620-1680(cm )

C-H alchene ,=CH 3075-3095(cm )