Etanni pirolizlab etilen olish jarayoni

Dokument ma'lumotlari

Narxi	9000UZS
Hajmi	442.8KB
Xaridlar	5
Yuklab olingan sana	15 May 2023
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Kimyo

Etanni pirolizlab etilen olish jarayoni

Sotib olish

Kirish
Etilen qatori uglevodorodlari xalqaro nomenklaturaga binoan alkenlar deb
ataladi. To’yingan uglevodorodlar molekulasidagi uglerod atomlari o’rtasida yakka
bog’lar bo’lsa, etilen qatori uglevodorodlari molekulasidagi uglerod atomlari
o’rtasida bitta qo’shbog’ bo’ladi. Shunga ko’ra, etilen qatori uglevodorodlariga
quyidagicha ta’rif berish mumkin:
Umumiy formulasi C
n H
2 n bo’lgan, molekulasidagi uglerod atomlari
o’rtasida bitta qo’shbog’ bo’lgan uglevodorodlar etilen qatori uglevodorodlari
yoki alkenlardeb ataladi. Etilen va shu qatordagi boshqa uglevodorodlar
molekulalarida qo’shbog’ning bittasi nisbatan oson uzilishi, ikkinchisi esa ancha
mustahkamligi tajribada isbotlangan.
Etilen va uning olinishi. Etilen alximiklarga qadim zamonlrdan ma’lum
b о ’lgan. XVIII asrning oxirlarida bir guruh kimyogarlar uning xossalarini
о ’rgangan, Dalton esa tuzilishini isbotlagan. Etilen monomer sifatida 1930-1940
yillarda keng q о ’llanila boshlandi. Buning sababi shundaki, izolyatsiyalovchi
material sifatida q о ’llanilib kelingan polivinilxlorid asosan Germaniyada ishlab
chiqarilib, ma’lum sabablarga k о ’ra eksport qilish t о ’xtatilgan edi. Shuning uchun
etilendan yuqori bosimda polietilen olina boshlandi va uning dielektrik va
izolyatsiyalovchi xossalari о ’rganildi. Hozirgi vaqtda esa uning boshqa k о ’plab
muhim xususiyatlari ham ma’lum.
Etilen olishning juda k о ’plab usullari mavjud. Etilen juda yuqori haroratda
(2000 0
S da) uglerod va vodoroddan ham hosil b о ’ladi. Undan tashqarii u neft,
tabiiy gaz va atsetilendan ham olinishi mumkin.
2

Asosiy qism
Piroliz jarayoni orqali to’yinmagan uglevodorodlarni olish
Neftni va neft mahsulotlarini yuqori haroratda qayta ishlashda hosil b о ’lgan
gazlar tarkibida ancha miqdorda etilen b о ’ladi. Ayniqsa neftni gaz fazali krekingda
neft va suv bug’i aralashmasi 550-600 0
S da katalizator, jumladan temir oksiddan
о ’tkaziladi, hosil b о ’lgan uglevodorod gazlari tarkibida 27% gacha etilen b о ’ladi.
Shuningdek 880 0
S da tabiiy gazning piroliz jarayonida ham 30% gacha etilen
olinadi. Etilen bu usullardan tashqarii etan va propan aralashmasini degidrogenlash
y о ’li Bilan, etanni 600-650 0
S da suv bug’i ishtirokida havo kislorodi yordamida
oksidlab ham olinadi. Jarayonda katadizator sifatida temir oksidi (70%) va xrom
oksidi (30%) dan tayyorlangan katalizator q о ’llaniladi. Etilen yuqori unum Bilan
etan va propandan yoki ularning aralashmasidan «avtotermik kreking» usulida
olinadi. Bu usulning mohiyati shundaki, boshlang’ich uglevodorodlar inert gaz
Bilan suyultirilgan holatda shunday miqdordagi havo Bilan aralashtiriladi, ularni
yoqilganda ajralib chiqadigan issiqlik kreking jarayonini amalga oshiradi.+ + H2O H3C СH3 O2 катализатор
600-650 0С H2C CH2
Etilen atsetilenni qisman gidrogenlash y о ’li bilan ham sanoatda ishlab
chiqariladi. Jarayon atmosfera bosimida yoki bir oz yuqori bosimda olib boriladi.
Yuunda boshlang’ich moda – atsetilen katalizatorni zaharlovchi moddalardan о ’ta
darajada toza b о ’lishi kerak. Dastlab atsetilen xlorli suv bilan, keyin esa ishqorning
suyultirilgan eritmasi bilan yuvuvchi qurilmalarda yuviladi va quritiladi.
Ishlatiladigan vodorod ham katalizator zaharlaridan toza b о ’lishi kerak. Reaktorda
t о ’rsimon t о ’siqlarda katalizator–kremniy oksidi sirtiga palladiy joylashtiriladi.
Atsetilen va vodorod aralashmasi 200 0
S gacha qizdiriladi, reaksiya davomida esa
180-230 0
S oraliqda ushlab turiladi. Reaktordan chiqqan mahsulot 80% bug’ va
20% gazdan iborat b о ’ladi. Gaz holatdagi mahsulot esa 50-60% etilen, 3% etan,
3% azot, 0,8% atsetilen va 30% vodoroddan iborat b о ’ladi. Mahsulot sovitiladi va
3

suvdan ajratib olinadi. Atsetilendan olingan etilen polimerlanish reaksiyasi uchun
ishlatilmaydi, lekin stirol olish uchun foydalaniladi.
Etan-propan fraksiyasidan etilen ishlab chiqarishda, bu gazlar aralashmasiga
oz miqdorda suv bug’i g’ о ’shiladi va 750-800 0
S da qisqa vaqt ushlab turiladi.
Tezda sovitilgandan keyin suvdan ajratiladi va past haroratli rektifikatsiya qilinadi.
Yuqori haroratda (900 da) etanni degidrogenlab etilen olish ham shu tamoyilga
asoslangan. Bunda jarayon 0,5 atm. bosimda olib boriladi, etan ozat bilan
aralashtirilgan holatda beriladi. Reaksiya xromli p о ’latdan (20-30% xrom, 0,2%
gacha nikel tutgan) yasalgan mahsus reaktorda amalga oshiriladi. Katalizator
tarkibida oz miqdorda kremniy b о ’lishi ham jarayonga teskari ta’sir qiladi.
Reaktordan chiqqan mahsulot tarkibida 33% etilen, oz miqdorda aromatik
uglevodorodlar va 0,3% atsetilen b о ’ladi. Atsetilen о ’z navbatida sovitish orqali
ajratib olinadi va 180-230 0
S da xrom oksidi (95%) va nikel (5%) tutgan katalizator
ishtirokida deyarli miqdoriy unum bilan etilengacha gidrogenlanadi. Hosil b о ’lgan
etilen faollantirilgan k о ’mir absorberlardan о ’tkazish orqali aromatik
uglevodorodlardan tozalanadi. Bu usul b ilan olingan etilenning unumi 79-80% ga
(nazariyga nisbatan) yotadi.
Etandan etilen olishning yana bir usuli uni havo yoki kislorod bilan 800-850
0
S da qisman oksidlashdir. Bunda dastlab ikala gaz alohida qizdiriladi: etan 650 0
S
gacha, kislorod 550 0
S gacha, keyin esa 3:1 nisbatda aralashtiriladi va kata tezlikda
yondirish kamerasiga yuboriladi. Hosil b о ’lgan gazlar aralashmasi tarkibida 33%
etilen, 26,3% vodorod, 14,1% etan, 11,5%uglerod (IV)-oksid, 7,6% metan, 4,2%
azot, 1,1% propan, 0,7% uglerod (II)-oksid va 0,6% kislorod b о ’ladi. Suv bilan
sovitilgandan keyin quritiladi va past haroratli distillyatsiya qilinadi. Regeneratsiya
qilingan etan yana qayta ishlashga yuboriladi. Bu usulda olingan etilenning unumi
80% ga (nazariyga nisbatan) yotadi.
Etilenni analizi. Etilenni miqdoriy jihatdan aniqlash uchun uning bromli suv
yoki kaliy permanganatning suli eritmasi bilan reaksiyasidan foydalaniladi. Bunda
reaksiya q о ’shbog’ hisobiga ketadi va barcha q о ’shbog’ tutgan birikmalar uchun
xosdir. Shuning uchun etilenni spetsifik holatda aniqlash imkonini bermaydi.
4

$Undan tashqari vodorod sulfid, uchlamchi uglerod tutgan parafinlar ham kaliy permanganat eritamasini rangsizlantiradi. Tetranitrometan bilan ketadigan rangli reaksiya ham barcha t о ’yinmagan uglevodorodlar bilan ta’sirlashadi. Etilen ham tetranitrometan bilan sariq rang hosil qiladi. Shuning uchun etilenni kristall holatga о ’tkazish orqali aniqlash yaxshi effekt beradi. Masalan etilenni benzol eritmasida, brom ishtirokida q о ’rg’oshin rodanidning suspenziyasi bilan ta’siridan etilendirodanid (T suyuq q90-90,5 0 S) olish reaksiyasini xususiy sifat analizi sifatida q о ’llash mumkin: N C S+ + + C H C H 2 S C N+ C H 2 С H 2H 2 C C H 2 B r 2 2 B r B r B rR C H 2 C H 2 B r B r 2 C H C H 2 B rB r + B r P b ( S C N ) 2 + B r 2 P b B r 2 2 S C N ( S C N ) 2 2 S C N S C N H 2 C C H 2 N C S C H 2 С H 2N C S + ( S C N ) 2 C H 2 С H 2N C S S C N + S C N¸ ð ó \ ë è ê Etilenga 2,4- dinitrobenzolsulfoksilxlorid ta ’ siridan xloetil -2,4- dinitrofenilsulfid holdagi kristall modda hosil b о’ lish jarayoni ham etilen analizida q о’ llanilishi mumkin : + H 2 C C H 2S N O 2O 2 N C l S N O 2O 2 N C H 2 C H 2 C l2,4-динитробензолсульфонил -хлоэтил-2,4-динитрофенилсульфид Etilenga aralashgan atsetilenni miqdoriy jihatdan Ilos reaktivi (misning kompleks tuzi va gidroksilamin eritmasi) yordamida miss atsetilenidning qizil rangli chо’kmasi tushishi orqali aniqlash mumkin. Umuman olganda etilenni miqdoriy aniqlash usullari bir qancha b о ’lib, ularning barchasi q о ’shbog’ reaksiyasiga asoslangan. 5$

Etilenning kimyoviy xossalari. Etilenning, umuman uglerod-uglerd tutgan
q о ’shbog’ning eng muhim xossalaridan biri q о ’shbog’ hisobiga birikish (shu
jumladan polimerlanish) reaksiyasidir. Uglerod-uglerod orasidagi q о ’shbog’ni har
bir ugleroddan ikkitadan, ya’ni t о ’rtta elektron hosil qiladi. Bu elektronlar tabiati
jihatdan bir xil emas, ikkitasi σ -bog’ hosil qiluvchi, ikkitasi esa π -bog’ hosil
q iluvchi elektronlardir. Σ -bog’ mustahkam b о ’lib uni uzish uchun k о ’p energiya
talab qilinadi. Π -elektronlar esa q о ’zg’aluvchan b о ’lib, π -bog’ hosil qiladi va
energiya jihatdan mustahkamligi past b о ’ladi, elektronlar ba’zan bitta uglerodga
k о ’chib о ’tishi (ion hosil qiladi), ba’zan esa ikkita uglerodga bittadan b о ’linishi
(radikal) mumkin:H2C CH2 CH2 СH2 CH2 СH2
Bu oraliq holatlardan qaysinisi hosil bо’lishi reaksiyaning sharoitigagina
emas, balki qо’shbog’ tutgan uglerod yaqinidagi uglerodning holatiga ham bog’liq
bо’ladi.
Etilen qutbli va qutbsiz birikish, xalqa hosil qilish, polimerlanish,
almashinish, parchalanish va oksidlanish reaksiyalariga kirishadi.
Galogenlar etilenning q о ’shbog’i hisobiga birikadi va digalogenli hosila
hosil qiladi:
+ Cl2 H2C CH2 CH2 СH2 Cl Cl
Xlorbrom va xloryod ham xuddi erkin galogenlar singari birikadi. Bunda
reakiya teziligi yuqori b о ’ladi. Chunki ikki xil galogen orasidagi bog’lanish bir xil
galogen о ’rtasidagi bog’lanishga nisbatan b о ’shroq b о ’ladi va shuning uchun
radikal hosil b о ’lish osonlashadi. Masalan, etilenga xlorbrom ta’sir ettirilsa 1-xlor-
2-brometan hosil b о ’ladi. Xloryod ham xuddi shunday birikadi:
+ ClBr H2C CH2 CH2 СH2 Cl Br
Galogenlar ichida ftor eng oson birikadi (reaksiya portlash bilan borishi
mumkin), undan keyin esa xlor, brom va yod. Etilenga galogenlar birikishi
6

ekzotermik reaksiya b о ’lib, ajralib chiqqan energiya miqdori ularning reaksiyaga
kirishishi kabi ketma-ketlikda b о ’ladi:+ +
+
+
F2 H2C CH2
+
CH2 СH2 F F
+ Cl2 H2C CH2 CH2 СH2 Cl Cl
+ Br2 H2C CH2 CH2 СH2 Br Br
+ I2 H2C CH2 CH2 СH2 I I
55,4 кал.
41 кал.
30 кал.
9,6 кал.
Dixlor va dibrom hosilalarda muvozanat digalogen hosilalar tomon siljigan
b о ’ladi. Diyodli hosilada ozgina qizdirish ham yod ajralib chiqishiga–etilenning
regeneratsiyalanishiga olib keladi.
+ I2 H2C CH2 CH2 СH2 I I
Yod ajralib chiqishidan ayrim holatlarda q о ’shbog’ hosil qilish uchun ham
foydalaniladi. Shu bilan birgalikda yod boshqa galogenlar birikishida katalizator
vazifasini ham bajaradi.
Galogen birikish reaksiyasini gaz fazada ham suyuq fazada ham, katalizator
ishtirokida ham katalizatorsiz ham olib borish mumkin. Agar jarayon suyuq fazada
о ’tkazilsa erituvchi sifatida hosil b о ’lgan digalogenli birikmaning о ’zi ishlatiladi.
Bu esa q о ’shimcha mahsulot hosil b о ’lishini kamaytiradi. Katalizator sifatida ba’zi
metallar, ayniqsa, temir va surmaning suvsiz galogenidlari q о ’llaniladi. Masalan
temir, marganets, surma va mis reaksiya sharoitida mos ravishdagi galogenidlarni
hosil qiladi. Gaz fazada 250 0
S da katalitik birikish reaksiyasidan vinilxlorid
olishda k о ’p q о ’llaniladigan dixloretan olinadi. Katalizator sifatida sianid bilan
kompleks holatdagi alyuminiy xlorid q о ’llaniladi.
H
2 C С H
2 C l C H
2 C H
2 C l
250 0C
AlCl
3
Agar reaksiya mis, surma, marganets yoki temir xloridlari ishtirokida olib
borilsa, hosil bо’lgan dixloretan qisman yana xlorlanib vinilidenxlorid olishda
muhim bо’lgan birikmalardan biri trixloretan hosil qiladi.
7

Cl CH2CH2Cl + Cl2
60 0C,Sb, Fe, Mn
Cl CH2CH2Cl2
1, 1, 2 - трихлорэтанBu jarayon uchun shisha ham katalizator vazifasini bajarishi mumkin.
Agar etilenni xlorlash reaksiyasi shisha nay ichida olib borilsa, reaksiya
aralashmada birikish mahsulotidan tashqari 43% trixloretan ham b о ’ladi. Etilenga
qutbli mexanizm b о ’yicha galogen vodorodlar ham birikadi va etilenning boshqa
olefinlariga nisbatan reaksion qobiliyati ancha past va vodorod galogenidlar
birikishi ham kuchsiz ketadi. Reaksiya tezligini katalizator hisobiga oshirish
mumkin. Bunda past haroratda ham vodorod galogenid birikishi miqdoriy jihatdan
ketadi. Katalizator sifatida konsentrlangan sulfat kislotadan tashqari metall
galogenidlar, masalan, alyuminiy, temir, vismut, rux, qalay xloridlari, vismut,
surma va boshqa bromidlar ham q о ’llaniladi. Bromidlar q о ’llanganda harorat 130-
180 0
S oraliqda ushlanadi. Eng faol katalizator asbestga о ’tkazilgan vismut
galogenid hisoblanadi. Agar katalizator sifatida sulfat kislota ishlatilsa, dastlab
hosil b о ’lgan etilsulfat alkillanadi.
H2C СH2 H OSO3H + CH3 CH2 OSO3H
CH3 CH2 OSO3H + HCl CH3 CH2 Cl + H2SO4
Fridel-Krafts reaksiyasi b о ’yicha etilen aromatik uglevodorodlarni
alkillaydi. Benzolni etilen bilan alkillash reaksiyasini birinchi b о ’lib Balson
amalga oshirgan. Reaksiya juda murakkab b о ’lib, asosiy mahsulot monoetilbenzol,
undan tashqarii dietil- va geksaetilbenzolgacha b о ’lgan polietilbenzollar hosil
b о ’lai.
C H
2 С H
3H
2 C С H
2+C
6 H
6 C
6 H
5
A l C l
3
Etilenga yuqori harorat va bosimda ammiak, birlamchi va ikkilamchi
aminlar ham birikadi. Reaksiya ishqoriy metallar yoki ularning gidridlari
katalizatorlarida boradi. Ammiakning etilenga birikishidan mono-, di- va
trietilaminlar aralashmasi hosil b о ’ladi.
8

H2 C СH 2 + CH 2 CH3 NH 2
CH
2 ) 2NH (CH3
+ NH3 199-201 0C, 820-980 атм.
Na
+ + CH
2 ) 3N (CH3
26.1%
25.7% 14%
Etanni piroliz reaksiyasi
Formaldegidning vodorod xlorid bilan tо’yintirilgan suvli eritmasi Rux xlorid
yoki kalsiy xlorid ishtirokida 60-70 atm. da xona haroratida ta’sirlashib xlorgidrin
hosil qiladi.
C H
2 C H
2C H
2C l
H
2 C С H
2 + +
C H
2 O H C l 2 0 0
C , 6 0 - 7 0 а т м .
Z n C l
2 O H
3 - х л о р п р о п а н о л - 1
Fridel-Krafts reaksiyasi sharoitida karbon kislotalarning xlorgidridi ham
etilenga birikish reaksiyasiga kirishadi. Katalizator sifatida alyuminiy xlorid va
bromid, suvsiz Rux xlorid, qalay xlorid va boshqalar q о ’llaniladi. Bunda dastlab
xloralyuminiy kislotaning erimaydigan tuzi hosil b о ’ladi va s о ’ngra etilen bilan β -
9

galogenketon beradi. U esa о ’z navbatida vodorod xlorid ajralib t о ’yinmagan
keton-vinilmetilketon hosil qiladi:+
CH2 CO CH2
Cl
H2C СH
метил--хлорэтилкетон
+
COAlCl4 CH3
H2C СH2
+ C CH3
+
HCl
CH3
O
Cl
AlCl3
COAlCl4 CH3 AlCl3
CO CH3
винилметилкетон
0-5 0C
Vinilfenilketon yuqorida keltirilgan usul bilan etilen va benzoilxloriddan
sintez qilinadi:
CO СH2 H2C СH2 C6H5 C6H5 AlCl3
+ COCl CH2 Cl
CO СH C6H5 CH2
фенил--хлорэтилкетон
винилфенилкетон
87-89%
50 0С
- HCl
Xuddi shuningdek etilen bilan galogen tutgan kislota xlorangidridi ham
ta’sirlashadi. Masalan, β-xlorpropionxloriddan oxirgi mahsulot divinilketon hosil
ketadi.
CO СH2 H2C СH2
-хлорпропионилхлорид
Cl AlCl3
+ CH2 Cl
CH2 СH2 Cl CO CH2 CH2 Cl
CH2 СH CO CH CH2
-дихлордиэтилкетон
дивинилкетон - 2HCl
Galogen tutgan kislota xlorangidridi olefinlarga fosgen ta’sir ettirib olinadi.
Etilenga fosgen ta’siridan β -xlorpropion kislota xlorangidridi ham hosil b о ’ladi.
Unga suv yoki spirt bilan ishlov berilganda akril kislota yoki uning efiri hosil
b о ’ladi:
10

CH2 Cl CH
2 CO CH2
Cl
H
2 C СH
-хлорпропион кислота
хлорангидриди
(-хлорпропионилхлорид)
Cl H2 C СH 2 AlCl3
+ Cl
COOCH
3
+ СH3OH
- 2HCl
метилакрилат
Yuqorida k о ’rib о ’tilgan etilenga xos barcha reaksiyalar qutbli molekula
birikishi bilan boradi. Undan tashqarii etilenga xos k о ’plab qutbsiz birikish
reaksiyalari ham mavjud. +utbsiz birikish odatda zanjir reaksiya natijasida sodir
b о ’ladi. Bunda etilenga ta’sir etuvchi molekula initsirlanib radikal hosil qiladi,
ya’ni bog’ 2 ta alohida juftlashmagan elektronli zarracha hosil qilib parchalanadi.
Etilenga vodorodning katalitik birikishi radikal mexanizm b о ’yicha sodir b о ’ladi.
Gidrogenlash katalizatorsiz yuqori haroratda ham olib boriladi, lekin bunda hosil
b о ’lgan modda krekingi hisobiga mahsulot unumi kamayadi. Etilen katalizatorsiz
500 0
S da gidrogenlab etan hosil qiladi. Katalitik gidrogenlanish esa xona
haroratida ham sezilarli tezlik bilan boradi. Platina sirtida etilenni
gidrogenlashning muqobil harorati 90-100 0
S, nikel ishtirokida esa 180 0
S dan
iborat. Palladiy ishtirokida oddiy haroratda va yuqori bosimda etan miqdoriy hosil
b о ’ladi. Miss ishtirokida gidrogenlash esa 60 atm. bosimni va 180 0
S haroratni
talab qiladi.
CH3 H3C H2C СH2 + 20 0С H2 Pd
Biz yuqorida etilenga galogenlarning qutbli birikishini k о ’rib о ’tgan edik.
Galogenlar etilenga qutbsiz birikishi ham mumkin. Buning uchun reaksiya nur
ta’sirida yoki oz miqdordagi kislorod katalizatorligida olib borilishi kerak. Bunday
sharoitda galogen atomga ajraladi.
Agar yodning t о ’yingan spirtli eritmasidan etilenga о ’tkazilsa 18-30% unum
bilan diyodetan hosil b о ’ladi:
11

CH2 H2C H2C СH2
CH2 ICH2 H2C СH2
+
+
I2 I I
I2 2I
I
CH2 ICH2 + I2 CH2 H2C I I + IDiyodetan xuddi shuningdek etilenga yodsian ta’sir ettirilganda ham hosil
b о ’ladi:
CH2 H2C H2C СH2
I +
+
CN
I
+ CH2 H2C I I +
I CN
I
CH2 H2C I I CN CN
2 CN NC CN
Xlorsian va bromsian ba tarzda ta ’ sirlashmaydi , chunki xlor va bromning sian
guruhi bilan hosil qilgan bog ’ i yodsiandagicha nisbatan ancha mustahkam .
Etilenga kislorod katalizatorligida brom birikishi ham radikal mexanizmda
boradi. Bunda faqat q о ’shimcha mahsulot sifatida qisman perekis birikma ham
sodir b о ’ladi.
CH2 H2C H2C СH2 + Br
Br2 2Br
+ CH2 H2C Br Br +
Br
CH2 H2C Br Br2 Br
Piridin muhitida sulfuril xlorid radikalga parchalanish natijasida etilenga
birikadi va β -xloretansulfoxlorid hosil qiladi.
H
2 C С H
2 +
+ S O
2 C l
2 C l
+
C H
2C H
2 S O
2 C lC lC l S O
2 C l
S O
2 C l
 - х л о р э т а н с у л ь ф о х л о р и д
Etilen sikllanish reaksiyasiga ham kirishadi. Eng k о ’p q о ’llaniladigan
sikllanish Dils-Alder b о ’yicha diyen sintezidir. Etilen bilan diyen sintezi odatda
yuqori bosim va haroratni talab qiladi:
12

CH2
СH2
+
HC
HC
CH2
CH2
190-200 0C
300 атм.
HC
HC
CH2
CH2
CH2
СH2
циклогексен
18%Yuqori harorat va bosimda tetraftoretilen etilen sikllanish reaksiyasiga
kirishib tetraftorsiklobuianni hosil qiladi.
H
2 C С H
2 + C H
2
C H
2 C F
2
C F
2F
2 C С F
2
автоклав
150 0С
1,1,2,2-тетрафтор-
циклобутан
Etilenga va umuman olefinlarga xos eng muhim reaksiyalardan biri
polimerlanish reaksiyasidir. + о ’llaniladigan katalizator tabiatiga qarab
polimerlanish reaksiyalari bir necha xil b о ’ladi: kislota ishtirokida polimerlanish,
erkin radikallar ishtirokida polimerlanish, telomerlanish, metallorganik birikmalar
ishtirokida polimerlanish.
Kislota ishtirokida polimerlanish faqat alkil guruhi tutgan etilen
gomologlariga xos, etilenning esa bunday reaksiyaga kirishmaydi.
Etilen erkin radikallar ishtirokida boshqa olefinlarga nisbatan
polimerlanishga eng qiyin uchraydi. Bunday polimerlanish yuqori bosimda – 150
mPa (1500 atm.) va oz miqdordagi kislorod (erkin radikal initsiatori) ishtirokida
boradi. Etilen reaksiya sharoitida suyuq holatda b о ’ladi. Bu usulda molekulyar
massasi 20000-40000 yumshasha harorati 112-115 0
S, zichligi 0,92-0,93 sh/sm 3
(zichligi past polietilen) b о ’lgan yuqori bosimli polietilen olinadi:
H 2C СH 2 (n+2) H 2C СH CH 2 CH 2 CH 2CH 3 n
Polietilen texnikada izolyatsiyalovchi va о’rovchi material sifatida, turli xil
buyumlar (xо’jalik buyumlari, plyonka, о’tkazgich trubalar va boshq.)
tayyorlashda ishlatiladi. Polietilen kislota va ishqorlar ta’siriga chidamliligi kam.
13

Kislorod va qо’yosh nuri ta’sirida sekin-asta sinuvcha (polimerning eskirishi)
bо’lib qoladi.
Etilen telomerlanish reaksiyasiga kirishadi. Telomerlanish – bu zanjir
uzatuvchi modda (telogen) ishtirokidagi oligomerlanish reaksiyasidir. Reaksiya
natijasida oxirgi telogen bilan tugagan oligomer (telomerlar) aralashmasi hosil
b о ’ladi. Misol sifatida etilenning CCl
4 bilan reaksiyasini keltirish mumkin.H2C СH2
+
+
+ Cl CCl4 CCl3
инициатор
CCl3 CH2CH2CCl3
H2C СH2 CH2CH2CCl3 CH2CH2CH2CH2CCl3
çàíæèðíèíã ùîñèë áûëèøè
çàíæèðíèíã äàâîì
ýòèøè
Umumiy reaksiya mahsuloti tetraxloralkanlar aralashmasidan iborat b о ’ladi.
+ C C l4
инициатор
H 2C С H 2 С l(C H 2C H 2)4C C l3
Bu reaksiyadan sanoatda gidroksi- va aminokislotalar sintezi uchun
boshlang’ich mahsulot hisoblangan n q3-5 bо’lgan tetraxloralkanlar –
Cl ( CH
2 CH
2 )
n CCl
3 olish uchun foydalaniladi.
Metallorganik birikmalar ishtirokida ham etilen polimerlanish reaksiyasiga
kirishadi. Bunda katalizator sifatida alyuminiy, titan kab
i b о ’sh orbitali mavjud metall birikmalari q о ’llaniladi.
R 2A l R + H 2C С H 2 R 2A l(C H 2C H 2)nR n
Etilen molekulasida S-Al bog’iga kirib boradi va natijada uglerod zanjiri
о ’sadi. Juda yuqori haroratda hosil b о ’lgan alyuminiy organik birikma etilen
ajralishi bilan parchalanadi.
Alyuminiy organik birikmaning TiCl
4 bilan aralashmasi alkenlarni
polialkenlarga polimerlovchi faol katalitik sistema hosil qiladi. Bunda faol
zarracha titanorganik birikma hisoblanadi.
14

R T i C l
3 + + C H2 = C H 2
H
2 C С H
2 R C H
2 C H
2 T i C l
3
R C H
2 C H
2 C H
2 C H
2 T i C l
3 ( n - 2 ) C H
2 = C H 2
R ( C H
2 C H
2 )
4 T i C l
3
R ( C H
2 C H
2 )
4 T i C l
3 д и с п р о п о р ц и я л а н и ш
R ( C H
2 C H
2 )
n - 1 C H
2 C H
2
Disproporsiyalanish natijasida zanjir о ’sishi t о ’xtashi mumkin.
+ R (C H 2C H 2)yC H 2C H 2 R (C H 2C H 2)m C H 2C H 2
R (C H 2C H 2)m +1 (C H 2C H 2)y+1R
Bunday katalizatorlar K.Sigler va R. Natt tomonidan kashf qilingan (1953-
1955 yy.) va sanoatda q о ’llanilgan. Shuning uchun bu katalizatorlar Sigler-Natt
katalizatori nomi bilan yuritiladi.
Etilenning Sigler-Natta katalizatori ishtirokida polimerlanishi past bosimda
ham oson amlaga oshiriladi va yuqori molekulyar massali (100000-1000000)
yumshash harorati 125-130 0
S va zichligi 0,95-0,97 g/sm 3
b о ’lgan polietilen hosil
b о ’ladi. Bu polimer past bosimli (yoki zichligi yuqori) polietilen deyiladi va u
texnik xossalari b о ’yicha yuqori bosimli polietilendan yaxshi hisoblanadi. Lekin
unga nisbatan tez eskiradi.
Etilen metall ionlari bilan ta’sirlashib t о ’lmagan orbital ushlagan π -
kompleks hosil qiladi.
H
2 C С H 2 +
+ H
2 C С H 2 +
PdC l 2 H
2 C С H 2 PdC l 2
K
2 PtC l 4 K PtC l 3 (C H 2 С H 2 ) K C l
Bunday komplekslar hosil bо’lishi donor-akseptor ta’sirlashish bilan
tushuntiriladi, ya’ni etilen elektronodonor, metall ioni esa elektronoakseptor
vazifasini bajaradi. Ta’sirlashish natijasida qо’shbog’ xususiyati о’zgaradi.
qо’shbog’ni elektron buluti qо’zg’aluvchan bо’lganligi uchun metall kationi tomon
15

siljiydi, natijada qо’shbog’ elektron buluti siyraklashadi, uglerod atomlari esa
qisman musbatlashadi.
C H
2
С H
2 
  M + nкомплекс
Π-kompleksdagi bog’ xususiyati juda murakkab bо’lib, unda dativ bog’lanish
ham hosil bо’ladi. qо’shbog’ uzunligi 0,134 dan 0,14-0,145 nm gacha uzayadi, π-
elektronlar zichligi esa kamayadi. Bu о’zgarish faqat qо’shbog’ning donorlik
xususiyati yuilan emas, balki etilenning bо’shashtiruvchi orbitali bilan metall
atomi elektroni orasidagi qо’shimcha ta’sirlashish bilan ham tushuntiriladi. Bu
q о ’shimcha ta’sirlashish metallning dativ effekti yoki dativ bog’lanish deyiladi.
С
С
Pt
Rasm. +о’shbog’ - metall π-kompleksida bog’lar hosil bо’lishi (tо’lgan
orbitllar shtrixlangan, tо’lmagan va bо’shashtiruvchi orbitallar
shtrixlanmagan).
Metall ionii bilan etilen ta’sirlashuvi suvli eritmada olib borilsa gidratlangan
π -kompleks hosil b о ’ladi.
+ H 2O +
+ +
PdC l2
H 2C С H 2 K 2[PtC l4] K C l
H 2C С H 2 C 2H 4PdC l2 H 2O
H2O
K [C 2H 4PdC l3] H 2O
16

Etilenni olinish usullari
Etilenning, umuman alkinlarning π -kompleksi k о ’plab muhim reaksiyalarda
oraliq mahsulot sifatida qatnashadi. Simob tuzlari bu y о ’nalishda alohida о ’rinni
egallaydi.
Etilen oksosintez (gidroformillash) reaksiyasiga ham kirishadi. Kobaltli
katalizatorlar ishtirokida bosim ostida uglerod (II) oksid iva vodorod etilen bilan
ta’sirlashib propion aldegid hosil qiladi.+ CO H2C СH2 + H2 кат., 90-150 0С
10-30 МПа СH3CH2C
O
H
Bu reaksiya O.Roelen tomonidan Fisher-Tropsh hodisasini о ’rganish
jarayonida (1938) ochilgan va muhim sanoat ahamiyatiga ega.
Oksosintezda odatda katalizator sifatida g’ovakli tashuvchi (nositel) sirtiga
о ’tkazilgan metall holidagi kobalt yoki uning tuzlari ishlatiladi. Kislotali
xususiyatga ega kobalt tetrakarbonilgidridning – HCo(CO)
4 ham katalizator
sifatida q о ’llanilganligi ma’lum (kislotaligi jihatidan HNO
3 va HCl kislota
oralig’ida joylashgan).
+ H Co(CO)4 H Co(CO)4
Gidroformillash reaksiyasi mexanizmi juda murakkab bо’lib, bunda kobalt
tetrakarbonilgidrid kuchli kislota sifatida qо’shbog’ga birikadi degan tasavvurlar
mavjud.
CH2 Co(CO)4 + CH3 H2C СH2 HCo(CO)4
Ikkinchi y о ’nalish b о ’yicha esa π -kompleks hosil b о ’lishi va etilen
molekulasining H-Co bog’ga SO Kirishi bilan tushuntiriladi:
CH2 Co(CO)3
+
CH3
+
H2C СH2
CO H2C СH2 HCo(CO)4 HCo(CO)3
+ CO
комплекс
S о ’ngra S-SO bog’ga SO kirishi bilan kobaltorganik birikma hosil b о ’ladi.
17

CH 2 Co(CO )3 CH 3 CH 2 С CH 3 + CO
O
Co(CO )3U birikma (kobalttetrakarboniletan) kobalt tetrakarbonilgidrid ta’sirida
parchalanadi va asosiy mahsulot hosil bо’ladi.
+ CH2 С CH3 HCo(CO)4 +
O
Co(CO)3
CH2 С CH3
O
H
Co2(CO)7
Katalizator esa reaksiya sharoitida regeneratsiyalanadi:
+ CO 2HCo(CO)4 + Co2(CO)7 H2
Etilenni piroliz jarayoni orqali olish
Etilen oksidlanish reaksiyasiga ham kirishadi. Reaksiya oksidlovchi tabiatiga
qarab bir necha turga b о ’linadi: KMnO
4 va CrO
3 ta’sirida oksidlash,
peroksikislotlara yoki kislorod ishtirokida oksidlash, ozonlash. Palladiy tuzi
ishtirokida oksidlash.
Etilen KMnO
4 ning kuchsiz ishqoriy suvli eritmasida oksidlanadi.
Eritmaning siyoh rangi о ’zgarib q о ’ng’ir rangli ch о ’kma (MnO
2 ) tushadi.
Reaksiyada etilenglikol hosil b о ’ladi.
C H 2 С H 2 H 2C С H 2
K M nO 4
H 2O
O H O H
Reaksiya YE.YE.Vagner tomonidan о ’rganilgan. Reaksiyada gidroksil guruhi
stereoselektiv holatda sis- birikadi.
18

$+C С ++ H H H H M n OH O H O O K C С H H H H M n O O O O K H 2 O C С H H O H O HH H M n OH O H O O K M n OH O H O O K K2 M n O 4 M n O 2 2 H 2 O + 2 Alkillarga sirka kislota eritasida CrO 3 ta ’ sir ettirilganda q о’ shbog ’ uzuladi va aldegid yoki keton hosil b о’ ladi . H2C СH2 CrO3 CH3COOH 2H2CO Etilen peroksikislota yoki kislorod bilan oksidlanganda esa epoksid (etilen oksid) hosil b о ’ladi. Peroksikislota sifatida peroksibenzoy kislota (Prilejayev reagenti) qо’llanilishi mumkin. +H 2 C С H 2H 2 C С H 2 + C 6 H 5 C O O O H O C 6 H 5 C O O H Katalizator ishtirokida kislorod ta’sir ettirilganda ham xuddi shunday etilen oksid hosil b о ’ladi. + H 2C СH 2 H2C СH 2 O C 6H 5COOH3 0 0 - 4 0 0 0 C ; O 2 A g \ A l 2 O3 19$

Bu reaksiya sanoatda etilen oksid olish uchun q о ’llaniladi. Etilen oksidi
sanoatdagi muhim moddalardan hisoblanadi (1990 yilgi ma’lumotga k о ’ra yiliga 3
mln. tonnadan ortiq ishlab chiqariladi).
Epoksi xalqasining tuzilishi deyarli t о ’g’ri uchburchakdan iborat (≈60 0
S)
b о ’lib, qutbli. Dipol momenti μ q6,28·10 -30
Klxm. Oddiy efirlarda esa SOS burchak
109-112 0
S, μ q4·10 -30
– 4,38·10 -30
Klm.
Etilen ozon ta’sirida oksidlanib, portlovchi modda ozonid hosil qiladi.+
H
2 C СH 2
H2 C СH 2 O 3 O O
O
Etilen palladiy tuzi ishtirokida suv bilan ta’sirlashib, aldegid hosil qiladi.
+ + H2C СH2 + H2O CH3C
O
H
PdCl2 Pd + 2HCl
Ma’lumki PdCl
2 etilen bilan π-kompleks hosil qiladi. π-kompleks bilan suv
birikib palladiyorganik birikma, uning parchalanishidan esa (yenol forma – vinil
spirt orqali) sirka aldegid va palladiy hosil qilinadi.
+ +
CC H
3
C H
3
C H
3H
3 C C H
3 C C H
3
C H
3H
3 C
C H
4 C
C H
2
C H
3H
3 C
Bu reaksiya sanoatda etilendan sirka aldegid olishda q о ’llaniladi. Eritmaga
SuCl
2 q о ’shish bilan ajralib chiqqan palladiy PdCl
2 ga о ’tkaziladi. Hosil b о ’lgan
CuCl esa havo orqali CuCl
2 ga oksidlanadi.
Masalan, agar etilen bromli suv orqli o’tkazilsa, brom atomlarini biriktirib
olishi natijasida bromli suv rangsizlanadi:
20

H
2 C = CH
2 + Br → BrH
2 C – CH
2 Br
1,2-dibrometan
Buni δ- bog’ning π- bog’ga nisbatan ancha mustahkamligi bilan tushuntirish
mumkin.
Ko’pincha etilen spirtlarni qizdirib olinadi.
t > 140 ?C, H
2 SO
4 (kons)
C
2 H
5 OH H
2 C = CH
2 + HOH
etilen
Etilen – rangsiz gaz, deyarli hidsiz, havodan biroz yengil, suvda yomon
eriydi, 103 o
C da suyuqlanadi va - 169,4 o
C da kristallanadi.
Kimyoviy xossalari. Etilen va uning gomologlarining kimyoviy xossalari,
asosan, ularning molekulalarida qo’shbog’lar bo’lishi bilan belgilanadi. Ular uchun
biriktirib olish, oksidlanish va polimerlanish reaksiyalari xosdir.
I. Birikish olish reaksiyasi. 1. Etilen va uning gomologlari galogenlar bilan
reaksiyaga kirishadi. Ular bromli suvni rangsizlantiradi:
H
2 C = CH
2 + C1
2 → CH
2 C1 – CH
2 C1
1,2-dixlormetan
2. Vodorodning birikishi ham xuddi shunday bo’ladi (etilen va uning
gomologlarini gidrogenlash):
t, katalizator
H
2 C = CH
2 + H
2 H
3 C – CH
3
etilen etan
3. Etilen sulfat yoki ortofosfat kislota va katalizatorlar ishtirokida suvni
biriktiradi (gidratatsiya reaksiyasi):
t,p katalizator
H
2 C = CH
2 + HOH CH
3 – CH
2 – OH
etilen etil spirt
Bu reaksiyadan sanoatda etil spirt olishda foydalaniladi.
4. Etilen va uning gomologlari vodorod galogenidlarni ham biriktiradi.
21

Etilen yorug’ alanga berib yonib, uglerod (IV) oksid va suv hosil qiladi:
C
2 H
4 + 3O
2 → 2CO
2 + 2H
2 O
Ishlatilishi. Etilen etil spirt, polietilen olishda ishlatiladi. U issiqxona
havosiga ozroq miqdorda qo’shilganda mevalarning (pomidor, sitrus mevalar va
b.) yetilishini tezlashtiradi. Etilen va uning gomologlaridan ko’pchilik organik
moddalarni sintez qilish uchun kimyoviy xomashyo sifatida foydalaniladi.
Etilxlorid tibbiyotda mahalliy tinchlantiruvchi vosita sifatida ishlatiladi.
Etilen qatori uglevodorodlari xalqaro nomenklaturaga binoan alkenlar deb
ataladi. Т o’yingan uglevodorodlar molekulasidagi uglerod atomlari o’rtasida yakka
bog’lar bo’lsa, etilen qatori uglevodorodlari molekula sidagi uglerod atomlari
o’rtasida bitta qo’shbog’ bo’ladi. Shunga ko’ra, etilen qatori uglevodorodlariga
quyidagicha ta’rif berish mumkin:
Umumiy formulasi CnH2n bo’lgan, molekulasidagi uglerod atomlari o’rtasida
bitta qo’shbog’ bo’lgan uglevodorodlar etilen qatori uglevodorodlari yoki alkenlar
deb ataladi. Etilen va shu qatordagi boshqa uglevodorodlar molekulalarida
qo’shbog’ning bittasi nisbatan oson uzilishi, ikkinchisi esa ancha mustahkamligi
tajribada isbotlangan. Masalan, agar etilen bromli suv orqali o’tkazilsa, brom
atomlarini biriktirib olishi natijasida bromli suv rangsizlanadi:
H2C=CH2 +Br2 → BrH2C—CH2Br
1,2-dibrometan
Buni δ - bog’ning π - bog’ga nisbatan ancha mustahkamligi bilan tushuntirish
mumkin.
Ko’pincha etilen spirtlarni qizdirib olinadi.

Etilen—rangsiz gaz, deyarli hidsiz, havodan biroz yengil, suvda yomon
eriydi, 103 °C da suyuqlanadi va —169,4 °C da kristallanadi.
Kimyoviy xossalari. Etilen va uning gomologlarining kimyoviy xossalari,
asosan, ularning molekulalarida qo’shbog’lar bo’lishi bilan belgilanadi. Ular uchun
biriktirib olish, oksidlanish va polimerlanish reaksiyalari xosdir.
22

I. Biriktirib olish reaksiyasi. 1. Etilen va uning gomologlari galogenlar bilan
reaksiyaga kirishadi. Ular bromli suvni rangsizlantiradi:
H2C=CH2 +Cl2→ CH2Cl—CH2Cl
1,2-dixlormetan
2. Vodorodning birikishi ham xuddi shunday bo’ladi (etilen va uning
gomologlarini gidrogenlash):

3. Etilen sulfat yoki ortofosfat kislota va katalizatorlar ishtirokida suvni
biriktiradi (gidratatsiya reaksiyasi):

Bu reaksiyadan sanoatda etil spirt olishda foydalaniladi.
4. Etilen va uning gomologlari vodorod galogenidlarni ham biriktiradi.
Etilen yorug’ alanga berib yonib, uglerod (IV) oksid va suv hosil qiladi:
C2H4 +3O2 → 2CO2 +2H2O
Etilen etil spirt, polietilen olishda ishlatiladi. U issiqxona havosiga ozroq
miqdorda qo’shilganda mevalarning (pomidor, sitrus mevalar va b.) yetilishini
tezlashtiradi. Etilen va uning gomologlaridan ko’pchilik organik moddalarni sintez
qilish uchun kimyoviy xomashyo sifatida foydalaniladi. Etilxlorid tibbiyotda
mahalliy tinchlantiruvchi vosita sifatida ishlatiladi
23

Xulosa
Neft va gaz ko’rinishidagi xom ashyolarni termik krekinglashni, yana bir
ko’rinishi piroliz deb atalib, u termik krekingning yuqori temperaturada
o’tkaziladigan formasidir. Tarkibi ko’p miqdordagi to’yinmagan uglevodorod
gazlarini olish uchun jarayon asosan 670 dan 12000C gacha bo’lgan
temperaturalarga amalga oshiriladi. Odatda piroliz qurilmasini birinchi navbatda
etilen olish qurilmasi deb ham ataladi. Jarayon propilen, butadien va atsetilenni
maksimum chiqishiga yo’naltirilishi mumkin. Piroliz gazlari bilan bir qatorda kam
miqdorda suyuq mahsulot – smolalar hosil bo’ladi. Smolalar tarkibi asosan ko’p
miqdordagi monosiklik (benzol, toluol, ksilollar) va polisiklik (naftalin, antratsen
va boshqalar) aromatik uglevodorodlardir.
Piroliz orqali olingan etilen polimerlar, etilspirt va etilen oksidi ishlab –
chiqarishga yuboriladi. Jarayonda hosil bo’ladigan propilen asosan polipropilen,
akrilonitril va butadien ishlab-chiqarishda foydalaniladi.
Piroliz jarayoni xom ashyosi sifatida uglevodorodli gazlar, yengil benzin
fraksiyalari, gaz kondensatlari, katalitik riforming rafinatlari, kerosin va gazoyl
fraksiyalari xizmat qiladi. So’nggi yillarda neft va neft qoldiqlari pirolizi bo’yicha
tadqiqotlar o’tkazilmokda. Jarayon xom ashyoni tanlash bilan piroliz maqsadi
aniqlanadi. Piroliz mahsulotlar chiqishi xom ashyo sifatiga va qurilma texnologik
rejimiga bog’likdir. Etanni pirolizida etilenni chiqish miqdori ko’p bo’ladi. Xom
ashyoni og’irlashishi bilan etilen chiqishi kamayadi va bir vaqtda piroliz smolasi
va koks chiqishi ortadi. Jarayon temperaturasini oshirish va reakciya vaqtini
kamaytirish orqali etilen chiqishi ko’payadi. To’yinmagan uglevodorodlar
chiqishini oshirish va koks hosil bo’lishini kamaytirish uchun Reaktsion
aralashmaga turli qo’shimchalar beriladi, masalan: suv bug’i, vodorod, metan yoki
vodorod-metan aralashmasi.
Pirolizni turli ma`lum variantlari mavjud: qattiq issiqlik tashuvchili, o’ta
qizdirilgan suv bug’ida, elektrorazryadli naylarda, kuchlanish yoylarida,
katalizatorli tizimda hamda sanoatda keng tarqalgani quvurli pechlarda
o’tkaziladigan pirolizdir.
24

Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati
1. Decree of the President of the Republic of Uzbekistan SH.M.Mirzyoev “On
establishing Alisher Navoiy state university of Uzbek language and literature”
Tashkent, May 13, 2016. 2976. П.А.
2. Кирпичников, Химия и технология синтетического каучука, Ленинград,
Химия, 1970
3. Р. Хувинк, А.Ставерман, Химия и технология полимеров, Москва, Химия
1965
4. И.П.Лосев, Й.Б.Троянская, Химия синтетических полимеров, Москва
Химия, 1964
5. Kratkaya ximicheskaya ensiklopediya, Moskva 1963
6. С.П.Губин, А.Б.Голоунин, Диен и их _комплекс,Новосибирск, 1983.
7. Г.С.Колесникои, Синтез виниловўх производнўх ароматических и
гетероциклических соединений, Москва, 1960.
8. Л.Б.Зубакова, А.С. Тевлина, Синтетические ионообменнўе материалў,
Москва,1978.
9. Ensiklopediya polimerov, Moskva, 1972.
Faydalanilgan internet saytlari ro’yxati.
10. Google.com/uzneftigaz.uz
11. Yandeks.ru/neftigaz.com
12. Rambler.ru/
25

Etanni pirolizlab etilen olish jarayoni

Sotib olish

Dokument ma'lumotlari

Sotuvchi

Etanni pirolizlab etilen olish jarayoni

O'xshash dokumentlar