ETİLEN NEDİR? Etilen (eten), alken sınıfından renksiz bir gazdır. Doymamış hidrokarbon olup, karbonlar arasında, çift bağ vardır. Formülü : C2H4, Kaynama Noktası :-69,4 °C, Ergime Noktası :-103,3 °C Yoğunluğu : 0,978 g/dm³

Katılma tepkimeleri Alkenler çift bağın açıldığı birçok katılma tepkimesine girer. Hidrojenin katalitik katılması: Bu katılma tepkimesi söz konusu alkeni alkan türüne çevirir. Tepkime metal bir katalizör varlığında ve basınç altında yapılır. Yaygın katalizörlerde kullanılan metaller platinyum, nikel ve paladyumdur. Labratuvar sentezinde Raney nikeli kullanılır. Bu katalizör bir nikel-alüminyum alaşımıdır. Bu tepkime için tipik bir örnek, etilenin katallitik hidrojenleme yöntemiyle etana çevrilmesidir: CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3

Elektrofilik katılma: Alkenlerin çoğu katılma reaksiyonları elektrofilik katılma mekanizmasını izler. Elektrofilin bir karbonil grubu olduğu Prins reaksiyonu buna bir örnektir. Halojenleme: Elementar haldeki brom ve klorun alkenlere katılmasıyla sırasıyla benzer dibrom ve dikloroalkenler ortaya çıkar. Bir brom solüsyonunun suda renk değiştirmesi alken varlığının analitik testidir. CH2=CH2 + Br2 → BrCH2-CH2Br Ayrıca, tekli bir bileşik veya karışımın brom numarasını göstererek doygunsuzluk testi uygulamakta mümkündür. Reaksiyon gerçekleşir çünkü çift bağlardaki yüksek elektron yoğunluğu kalıcı bir uyarılmış dipolün yol açtığı Br-Br bağında elektronların kalıcı yer değişmeleri oluşur. Bu olay, Br'nin en yakın pozitif çift bağa ulaşmasını sağlar ve elektrofil gerçekleşir.

Hidrohalojenleme: HCl veya HBr gibi hidrolik asitlerin alkenlere katılımıyla haloalkenler meydana gelir. CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CHBr-CH2-H Eğer çift bağda bulunan iki karbon atomu farklı sayıdaki hidrojen atomları ile bağ yaparsa, halojen az karbonlu bir yapıyı tercih eder. (Markovnikov kuralı). Bu olay hidrohalojenleşmenin reaksiyon mekanizmasıdır.

ETİLENİN ÖZELLİKLERİ Yanıcı bir gazdır. Etilen, suda orta derecede çözünür. Fakat alkol, eter, aseton ve benzende çok çözünür. Etilenin reaksiyon verme kabiliyeti oldukça yüksektir. Halojenlerle, sülfürik asit ve diğer çift bağ ile reaksiyon verebilen maddelerle hemen reaksiyon verdiği gibi polimerize polietileni meydana getirir.

ETİLENİN ÖZELLİKLERİ % 3 ile % 34 oranında etilen ihtiva eden hava karışımı patlayıcıdır. Zehir etkisi azdır. Fakat çok yüksek dozu şuursuzluk meydana getirir. Etilen üretiminin takriben % 30,4'ü etil alkol, % 25'i etilen oksit, % 10'u stiren, % 10'u etilklorür ve % 15'i polietilen elde edilmesinde kullanılır. Etilenin başka maksatlar için kullanılan kısmı çok azdır. Etilen üretiminin büyük bir kısmı petrol ürünü gazların kraking fırınlarındaki pirolizi ile elde edilir.

Kullanım Yerleri: Etilenin %80’i ABD ve Avrupa’da etilen oksit, etilen diklorür ve polietilen üretimi için kullanılır. Düşük miktarlarda anestezi amaçlı (%85 etilen %15 oksijen ) olarak, meyve olgunlaşmasında ve kaynak gazında kullanılır.

POLİETİLEN Değişik yoğunluklardaki polietilen dünya etilen talebinin %50’sine tekabül etmektedir. Polietilen, çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. Plastik endüstrisinde genelde ismi kısaca PE olarak kullanılır. Etilen molekülü C2H4 , aslında çift bağ ile bağlanmış iki CH2’den oluşur. (CH2=CH2) Polietilenin üretim şekli, etilenin polimerizasyonu ile olur. Polimerizasyon metodu, radikal polimerizasyon, anyonik polimerizasyon, iyon koordinasyon polimerizasyonu ve katyonik polimerizasyon metodları ile olabilir. Bu metodların her biri farklı tipte polietilen üretimi sağlar.

Özellikleri Özellikleri tiplere göre değişiklik göstersede; dış ortam koşulları ve neme karşı iyi direnç, esneklik, zayıf mekaniksel kuvvet ve üstün kimyasal direnç genel özellikleri olarak sayılabilir. Kaplar, plastik kutular, mutfak eşyaları, kaplamalar, boru ve tüp, oyuncak, kablolarda yalıtkan tabakalar, paketleme ve ambalaj filmi gibi çok yaygın bir kullanım alanı olup. Düşük maliyetlidir.

POLİETİLEN Ek parçalar

Polietilenin sınıflandırılması Polietilen yoğunluk ve kimyasal özellikleri baz alınarak çeşitli kategorilerde sınıflanır. Mekanik özellikleri, moleküler ağırlığı, kristal yapısı ve dallanma tipine bağlıdır. UHMWPE ( ultra yüksek moleküler ağırlıklı PE ) (ultra high molecular weight PE) HDPE (yüksek yoğunluklu PE ) (high density PE) HDXLPE (yüksek yoğunluklu çapraz bağlı PE) (high density cross-linked PE) PEX (çapraz bağlı PE) (cross-linked PE) MDPE (orta yoğunluklu PE) (medium density PE) LDPE (düşük yoğunluklu PE) (low density PE) LLDPE (lineer bağlı düşük yoğunluklu PE) (linear low density PE) VLDPE (çok düşük yoğunluklu PE) (very low density PE)

Bitkisel hormon olarak etilen Olgunlaşmakta olan meyvelerin dokularında, kök nodüllerinde, yaşlanan yapraklarda ve çiçeklerde bulunan bitkisel hormondur. Gaz halinde bulunan tek hormondur. Meyve olgunlaşmasını sağlar. Yaprak dökümünü etkiler. Tohum çimlenmesi ve tomurcuklanmada etkilidir. Nişastanın şekere dönüşmesini sağlar.

Üretim Yöntemi Dünya standartlarındaki bir etilen fabrikası yılda 1.000.000 ton civarında etilen üretir ve orta büyüklükteki birçok rafineriden daha büyüktür. Ham madde seçimi etilen fabrikalarının yatırımında, işletilmesinde, ürün dağılımında ve etilen veriminde önemli rol oynar. Nafta ve gaz yağı gibi ağır ham maddelerin kullanımı, eşit miktardaki etilen üretimi için gerekli olan besleme miktarını artırır. Bunun yanında besleme ne kadar ağır olursa yan ürün miktarı da o kadar çok olur. Parçalama ortamı ve fırın tasarımı da verimi etkileyen diğer etkenlerdendir. Yüz ton etilen ürünü için kullanılan ham madde ve oluşan yan ürün miktarları ham madde türlerine göre ürün dağılımı tablosunda verilmiştir.

Kuzey Amerika ve Orta Doğu ülkeleri etilen üretim endüstrilerini doğal gaz üzerine kurarken Batı Avrupa ve Uzak Doğu’da naftaya dayalı olarak kurulmaktadır. Türkiye'deki etilen fabrikasında ham madde olarak nafta kullanılmaktadır. Petrokimya sanayi için gerekli olan etilen ve propilenin başlıca üretim kaynağı etan, propan, bütan, nafta ve gaz yağı gibi hidrokarbonların buharla yüksek sıcaklıkta parçalanması prosesi olmakla birlikte propilen üretimi için rafinerilerin FCC üniteleri önemli bir kaynak oluşturmaktadır.

Doğal gaz kaynağı bulunmayan ve ham madde yönünden sıvı petrol fraksiyonlarına bağımlı olan Batı Avrupa ve Japonya gibi ülkeler uzun dönemde temin güvencesi, fiyat ve teknolojik uygunluk yönlerinden en elverişli petrol fraksiyonunu seçmek durumundadır. Bu ülkeler parçalama tesislerini başlangıçta hemen hemen tümüyle en uygun petrol fraksiyonu olan ve bol miktarda bulunan naftaya dayalı olarak kurmuşlardır.

Ancak 1973 petrol krizinden sonra ham petrol fiyatlarının art arda artışlar göstermesiyle petrol rafineleri, artan benzin talebini karşılamak için naftanın büyük bölümünü benzine dönüştürme yoluna gitmiş, petrokimya sanayinde parçalama tesisleri için ham madde kaynağı olarak naftanın yanı sıra daha ağır petrol fraksiyonu olan gaz yağına yönelmek durumunda kalmıştır. Bugün kurulmakta olan modern parçalama tesislerinin çoğunda ham madde esnekliği vardır. Bu yeni tesisler sadece naftayı değil aynı zamanda propan/bütan LPG ve gaz yağını işleyebilecek esneklikte dizayn edilmektedir. Etilen ve propilen üretimi için kraking tesislerinde ham madde olarak kullanılabilen hidrokarbonların tümü göz önüne alınırsa kraking işlemi aşağıdaki gibi özetlenebilir.

Kraking Prosesi Parçalama prosesinde gaz veya buhar hâline getirilmiş hidrokarbonlar su buharı ile seyreltilmiş olarak 800 – 860 °C sıcaklıktaki fırınlar içinde bulunan boş tüpler içinden reaksiyon süresi bir saniyenin altında olacak şekilde süratle geçirilir. Fırından çıkan parçalanmış gazlar, içerdikleri olefinlerin (alken) indirgenerek etan, propan gibi istenmeyen yan ürünlere dönüşmesini önlemek için buhar üretimine de elverişli olan bir soğutma sisteminde ani olarak soğutulur. Bu soğutma sisteminde açığa çıkan ısı ile proses içinde kullanılan yüksek basınçlı buhar üretilmektedir. Soğutma sisteminden çıkan gaz karışımı fuel-oilin dip ürün olarak ayrıldığı ilk ayırma kolonuna gönderilir