sayfa 8.pdf

T.C.MLL ETM BAKANLII

KMYA TEKNOLOJS

C4 KARIIMI TREVLER VEPROSESLER

Ankara, 2010

Milli Eitim Bakanl tarafndan gelitirilen modller;

Talim ve Terbiye Kurulu Bakanlnn 05.09.2008 tarih ve 186 sayl Karar ileonaylanan, Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarnda kademeli olarakyaygnlatrlan ereve retim programlarnda amalanan mesleki yeterliklerikazandrmaya ynelik gelitirilmi retim materyalleridir (Ders Notlardr).

Modller, bireylere mesleki yeterlik kazandrmak ve bireysel renmeyerehberlik etmek amacyla renme materyali olarak hazrlanm , denenmek vegelitirilmek zere Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlar ndauygulanmaya balanmtr.

Modller teknolojik gelimelere paralel olarak, amalanan yeterliikazandrmak koulu ile eitim retim s rasnda gelitirilebilir ve yaplmasnerilen deiiklikler Bakanlkta ilgili birime bildirilir.

rgn ve yaygn eitim kurumlar , iletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlikkazanmak isteyen bireyler modllere internet zerinden ulalabilirler.

Baslm modller, eitim kurumlarnda rencilere cretsiz olarak datlr.

Modller hibir ekilde ticari amala kullanlamaz ve cret karlndasatlamaz.

iAIKLAMALAR ....................................................................................................................iiGR .......................................................................................................................................1RENME FAALYET1 ....................................................................................................21. C4 KARIIMI ve TREVLER ........................................................................................... 2

1.1.C4 Karm..................................................................................................................... 21.1.1. retim Yntemleri.................................................................................................21.1.2. Kullanld Yerler.................................................................................................2

1.2.Trevleri......................................................................................................................... 31.2.2. Cis 2 Bten ......................................................................................................51.2.3. Trans 2 Bten.....................................................................................................6

UYGULAMA FAALYET .............................................................................................. 11LME VE DEERLENDRME .................................................................................... 13

RENME FAALYET2 ..................................................................................................152. 1,3 BTADEN (BDX) ve TREVLER.......................................................................15

2.1. zellikleri ................................................................................................................... 152.2. Kullanm Alanlar .......................................................................................................152.3. retim Yntemi -Teknoloji ........................................................................................ 16

2.3.1. C4 Karmnn retim Yntemleri .....................................................................172.3.2. Btadien Artma Yntemleri ...............................................................................17

2.4. 1,3- Btadienin Trevleri ............................................................................................ 232.4.1. SBR Kauuu (Stiren Butadien Kauuu) ....................................................... 232.4.2. CBR Kauuu (Cis Butadien Kauuu) ........................................................... 2324.3. Adipik Asit ( Hekzandioik Asit)...........................................................................232.4.4. Naylon 6,6 ...........................................................................................................242.4.5. 1,4 Btandiol (1,4 Butilen Glikol ) ( Tetra Metilen Glikol) .......................... 242.4.6. 3 Sulfolen (C4H6O2S)........................................................................................ 252.4.7. Sulfolan (C4H8O2S) ........................................................................................... 262.4.8. Sebasik Asit .........................................................................................................262.4.9. Btadien Dimerleri ( 1,3 ve 1,5 Siklooktadien)................................................272.4.10. Kloropren...........................................................................................................282.4.11. Neopren ( Polikloropren) ................................................................................... 282.4.12. Hegzametilen Diamin ........................................................................................ 292.4.1.3. Nitril Kauuu ..................................................................................................29

UYGULAMA FAALYET .............................................................................................. 31LME VE DEERLENDRME .................................................................................... 36

MODL DEERLENDRME .............................................................................................. 41CEVAP ANAHTARLARI .....................................................................................................45KAYNAKA......................................................................................................................... 46

NDEKLER

ii

AIKLAMALARKOD 524KI0123ALAN Kimya TeknolojisiDAL Petrol- PetrokimyaMODL C4 Karm Trevleri ve Prosesleri

MODLN TANIMIPetrokimya proseslerinde C4 karm ve trevleri,

rnlerinin retim yntemlerini, zellikleri ve kullanmalanlar ile ilgili bilgilerin verildii renme materyalidir.

SRE 40 /16N KOUL Organik Kimya Modllerini alm olmakYETERLLK C4 karmndan retilen maddeleri incelemek

MODLN AMACI

Genel AmaBu modlle gerekli ortam salandnda kurallara uygun

olarak petrokimya proseslerinde C4 karmn trevlerininproses akm emalar, retim yntemleri, zellikleri, kullanmalanlarn inceleyebileceksiniz.AmalarKurallara uygun olarak1. C4 karmndan saf btadieni ekebileceksiniz.2. Saf Btadienin prosesinin akm emalarn izip prosesdeki

balantlar yapabileceksiniz.

ETM RETMORTAMLARI VEDONANIMLARI

Ortam: Snf, atlye, laboratuvar, iletme, ktphane, bilgiteknolojileri ortam (internet) vb, kendi kendinize veya gruplaalabileceiniz tm ortamlar.

Donanm: Okul veya snf, blm kitapl, VCD, DVD,projeksiyon, bilgisayar ve donanmlar vb.

LME VEDEERLENDRME

Modln iinde yer alan herhangi bir renmefaaliyetinden sonra, verilen lme aralar ile kendi kendinizideerlendireceksiniz.

Modl sonunda retmeniniz tarafndan teorik ve pratikperformansnz lme teknikleri uygulayarak modluygulamalar ile kazandnz bilgi ve becerileri lerekdeerlendirileceksiniz.

AIKLAMALAR

1GR

Sevgili renci,

C4 karmlar ve etilen petrol rafinerilerinde yan rn olarak elde edilir. Elde edilen buyan rnn ieriinde sanayinin birok temel ham maddesi bulunmaktadr. Karmdakibileikler proseslerde kimyasal ve fiziksel yntemlerle bileenlerine ayrlmaktadrlar.

C4 karmndan ayrlan bileikler kimya sanayinin vazgeilmez ham maddeleri olarakyaammzda yer almaktadr. rnein; ila, boya, otomotiv, lastik, plastik, deterjan,yaptrc, kauuk gibi sanayilerin temel girdisini oluturur.

Bu modl baaryla bitirdiinizde, C4 karm ve trevlerini, btadienin proses veretim akm emalarn, fiziksel zelliklerini, retim teknolojilerini ve kullanm alanlarnok daha iyi kavrayabileceksiniz.

GR

2RENME FAALYET1

Gerekli ortam salandnda petrokimya prosesinde C4 karm ve trevlerinden eldeedilen rnlerin, zellikleri ve kullanm alanlar ile ilgili bilgi ve beceriye sahipolabileceksiniz.

Btann eldesini ve zelliklerini aratrnz. C4 karmnn rafineride retim yntemini aratrnz. Btenin elde edili tepkimesini aratrnz. Cis Trans izomeri arasndaki fark aratrnz.

1. C4 KARIIMI VE TREVLER1.1. C4 Karm

C4 karmnn retim ve kullanm alanlar aada aklanmtr.

1.1.1. retim Yntemleri

C4 karmlar, etilen retimi srasnda ve rafineride yan rn olarak elde edilmektedir.C4lerin bileenleri kullanlan ham maddeye ve reaksiyon koullarna bal olarakdeimektedir. Bu deiimler aadaki tabloda ifade edilmitir.

Bileenler Yzde Bileenler Yzde Bileenler YzdePropan 0,1 Bten 1 17,1 1,2 btadien 0,1Metilasetilen 0,2 Tert bten 2 7,8 C5 ler 0,3n Btan 2,3 Cis bten 2 4,8 Vinilasetilen 0,2zobtan 26,6 1,3 btadien 39,1

Tablo 1.1: C4 karmnda reaksiyon koullarna gre ham madde dalm

1.1.2. Kullanld Yerler

C4 karmndan; btenler, izobtenler, 1,2 btadien, 1,3 btadien ayrlarak her birideiik kimyasal maddelerin, plastik ve kauuklarnn retiminde kullanlr. 1,3 btadienayrldktan sonra geriye kalan karm LPG olarak kullanlmaktadr.

RENME FAALYET1

AMA

ARATIRMA

31.2.Trevleri

C4 trevleri ve zellikleri aada aklanmtr.1.2.1. Bten

ekil 1.1: 1- Bten

zellikleri: Renksiz, normal artlarda gaz hlinde olup suda znmez.Organik zclerin ounda znr. Forml CH2=CH-CH2-CH3 eklindedir.

zellikler Birim deeriMolekl arl 56 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,5951 g/lKaynama noktas - 6,3 0CDonma noktas - 185 0CAlevlenme noktas - 79 0CKendiliinden tutuma noktas 371 0C

Tablo 1.2: Bten 1in fiziksel zellikleri

retim yntemleri

n Btann dehidrojenasyonuyla, rafineri gazlarndan destilasyon ve dorudanetilenden elde edilir.

n Btann dehidrojenasyonuyla (hidrojen uzaklatrlmas)

01atm 600 C3 2 2 3 2 2 3 2CH CH CH CH CH CH CH CH (%70) H

n Btan 1 Bten (%70 ) + Hidrojen1 atm , 600

0C

4 Kullanld yerler: YYPE retiminde olduu gibi Ziegler teknii ile eldeedilen poliolefinlerde komonomer olarak kullanlr. Dier nemli kullanmalan btilen oksit ve btilen glikol retimidir. Polibten, asetik asit, btadien vemaleik anhidrit retiminde de kullanlr. Ayrca eitli polimerizasyonreaksiyonlarnda zc olarak da kullanlmaktadr.

1.2.1.1. Polibtenler

zellikleri ve retim yntemi: Deiik molekl arlna sahip izotaktik(Baz polimerlerde ayn tr yan atomlar veya kkler zincire ayn ynde dizilmiolabilir, buna izotaktik dizili denir.) bir polimerdir. Yanabilir zellikte olupzehirsizdir. Genel olarak reaktiflerle tepkimeye girmez; ancak n alkil asetat,ligronin, kloroform, toluen ve dekalin gibi ho kokulu ve klorluhidrokarbonlarda znr. Dayankl bir termoplastik malzeme olup evreseletkilere kar atlama dayanm ok iyidir.

zellikler Birim deerizgl arl (kristal eklinde ) 0,87 0,95 g/lzgl arl (amorf eklinde ) 0,85 0,86 g/lErime noktas 107 141 0CGerilme kuvveti 1,7 3,2 kg/ mm2

Tablo 1.3: Polibtenin fiziksel zellikleri

retim yntemleri, btenlerin polimerletirilmesi ile retilir.

Kullanld yerler: Yalama ya katk maddesi; yaptrc, szdrmazlkeritleri, zel szdrmazlk elemanlar, kablo izolasyonu, polimer modifiyeleri,viskozite indeks iyiletiricisi, film ve kaplama alanlarnda kullanlr.

1.2.1.2. Btilen Oksit (C4H8O)

zellikleri ve retim yntemi: Renksiz bir svdr. Suda znr, birokorganik zclerle karabilir.

zellikler Birim deeriMolekl arl 72 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,8312 g/lKaynama noktas 63 0CDonma noktas - 150 0CAlevlenme noktas - 17 0C

Tablo 1.4: Btilen oksitin fiziksel zellikleri

5retim yntemi;

Btenin klorohidridasyonu ve epoksidasyonu ile elde edilir.

Kullanld yerler: Klorlu zcler iin stabilizr olarak btilen glikoledntrldkten sonra polimerik plastifiyan retiminde, eczaclkta,deterjanlarda ve tarm kimyasallarnda kullanlr.

1.2.2. Cis 2 Bten

ekil 1.2: Cis 2 Bten

zellikleri ve retim yntemleri: Renksiz bir gazdr. Suda znmez. ouorganik zclerde znr.

zellikler Birim deeriMolekl arl 56 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,6213 g/lKaynama noktas 3,7 0CDonma noktas - 139 0CAlevlenme noktas - 72 0CKendiliinden tutuma noktas 323 0C

Tablo 1.5: Cis 2 Btenin Fiziksel zellikleri

retim yntemi;

n Btann dehidrojenasyonu (hidrojen uzaklatrlmas) ile elde edilir.Dehidrojenasyon oran % 16 lar civarndadr.

n Btan Cis 2 Bten (%16 dnm ) + Hidrojen1 atm , 600

0C

601atm 600 C3 2 2 3 2 3 2CH CH CH CH CH CH CH CH (%16) H

Kullanld yerler: zc olarak apraz balama ajan olarak btadiensentezinde ve C4 ve C5 trevleri sentezinde kullanlr.

1.2.3. Trans 2 Bten

ekil 1.3:Trans -2- Bten

zellikleri ve retim yntemi: Renksiz bir gazdr. Suda znmez. Organikzclerde znr.

zellikler Birim deeriMolekl arl 56 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,6042 g/lKaynama noktas 0,9 0CDonma noktas - 105,8 0CAlevlenme noktas - 72 0CKendiliinden tutuma noktas 324 0C

Tablo 1.6: Trans -2 Btenin fiziksel zellikleri

retim yntemi;

n Btann dehidrojenasyonu ile elde edilir. Dehidrojenasyon oran % 20ler civarndadr.

701atm 600 C3 2 2 3 2 3 2CH CH CH CH CH CH CH CH (%20) H

Kullanld yerler: zc olarak apraz balama ajan olarak butadiensentezinde, C4 ve C5 trevleri sentezinde kullanlr.

1.2.3.1. Sec - Btanol

zellikleri ve retim yntemi: Keskin kokulu, renksiz bir svdr. Suda ortaderecede znr. Alkol ve eterle karabilir. Molekl forml C4H10Oeklindedir.

ekik 1.4: Sec Btanol

zellikler Birim deerizgl arl (20/4 0C) 0,808 g/lKaynama noktas 99,5 0CDonma noktas - 114,7 0CAlevlenme noktas 23,8 0CKendiliinden tutuma noktas 406 0C

Tablo 1.7: Sec Btanoln fiziksel zellikleri

n Btan Trans-2-Bten (%20 dnm ) + Hidrojen0,17 atm , 600

0C

8retim yntemi;

n Btilenin slfonasyonuyla elde edilir.

Kullanld yerler: Metil etilen ketonun retiminde, organik sentezlerde, boyaskc, endstriyel temizleyici ve zc olarak kullanlr.

1.2.3.2. Metil Etil Keton

zellikleri ve retim yntemi: Renksiz, aseton kokulu, ok kolaybuharlaabilen yanabilir bir svdr. Sudaki znrl oda scaklnda 37g /100g olup etanol, eter, aseton ve benzende znr. Yalarla karabilir.

Molekl forml CH3COCH2CH3 eklindedir.O

3 2 3CH C CH CH

ekil 21.5: Metil Etil Ketonun molekl yaps

zellikler Birim deeriMolekl arl 72,10 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,806g/lKaynama noktas 79,6 0CDonma noktas 86,4 0CAlevlenme noktas -4,4 0CKendiliinden tutuma noktas 515,5 0C

Tablo 1.8: Metil etil ketonun fiziksel zellikleri

O

9retim yntemleri;

Sv faz Wacker metoduyla n btenlerin oksidasyonuyla elde edilir. Sekonder btanolun dehidrojenasyonuyla elde edilir.

Kullanld yerler: Nitroselloz, vinil ve akrilik esasl kaplamalarda,yaptrclarda zc, boyalarda ve organik sentezlerde temizleyici olarak vedumansz barut retiminde kullanlr.

Resim 1.1: Akrilik kapl frnlar

1.2.3.3. Maleik Anhidrit

zellikleri ve retim yntemi: Kendine has kokulu, beyaz ine ve pul eklindebir maddedir. Sudaki znrl oda scaklnda 16,3 g/ 100 g, 30 0C olupaseton, eter, kloroform ve petrol hidrokarbonlarnda znr. Karbon tetraklorrde ok az znr.

ekil 1.6. Maleik Anhidritin molekl ve yap forml

10

Resim 1.1. Maleik Anhidriti

zellikler Birim deeriMolekl arl 98,06 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,934g/lKaynama noktas 199,7 0CErime noktas 53 0CAlevlenme noktas (ak kap ) 110 0CKendiliinden tutuma noktas 477 0C

Tablo 1.9: Maleik Anhidritin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

n Btenin oksidasyonuyla elde edilir. Benzenin katalitik buhar faz oksidasyonuyla elde edilir.

Kullanld yerler: Yarya yakn doymam poliester reinelerinde, dierksm fumarik tartarik asit retiminde, tarm ilalarnda, alkid reinelerindekullanlr. Ayrca sv ve kat yalarn uzun sre saklanmasnda koruyucu olarakve tekstil sanayinde t istemeyen kumalarn imalinde kullanlmaktadr.

11

UYGULAMA FAALYET

C4 karmndan saf Btadieni ekmekAra gereler;C4,yatakl reaktr, n-metil pirolidon, saf btadien

lem Basamaklar neriler

Proseste C4 akmn stokiyometrikmiktarda hidrojenle kartrnz.

Laboratuvar nlnz giyerek almamasanz dzenleyiniz.

Karm, seici bir katalizr ieren sabityatakl reaktre veriniz.

Karm katalizr iine verirkendikkatli olunuz.

Karm dk scaklkta ve sv fazdatutmak iin yeterli basnc ayarlaynz.

Karmn dk scaklkta ve sv fazdaolmasna dikkat etmelisiniz.

Reaktrden kan akm, distilasyonkolonundan geirerek hidrojen ve azmiktardaki ar rnleri ayrnz.

Ar rnlerin ayrlmasna dikkat ediniz.

Kalan akm ekstraksiyon nitesineveriniz.

Ekstraksiyon nitesinin almasnadikkat ediniz.

n-metil pirolidon (veya asetonitril veyadimetil formamid) gibi uygun birsolventle ekstrakt edilerek saf btadieniekiniz.

Uygun solventle ekstrakt ediniz.

Uygulama ile ilgili raporu hazrlaynz. Aldnz notlardan yararlanarak

raporunuzu hazrlaynz.

UYGULAMA FAALYET

12

KONTROL LSTES

Bu faaliyet kapsamnda aada listelenen davranlardan kazandnz becerileri Evetve Hayr kutucuklarna (X) iareti koyarak kontrol ediniz.

Deerlendirme ltleri Evet Hayr1.

nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m?

2. Proseste C4 akmn stokiyometrik miktarda hidrojenlekartrdnz m?

3. Karm, seici bir katalizr ieren sabit yatakl reaktreverdiniz mi?

4. Karm dk scaklkta ve sv fazda tutmak iin yeterlibasnc ayarladnz m?

5. Reaktrden kan akm, ditilasyon kolonundan geirerekhidrojen ve az miktardaki ar rnleri ayrdnz m?

6.Kalan akm ekstraksiyon nitesine verdiniz mi?

7. n-metil pirolidon (veya asetonitril veya dimetil formamid) gibiuygun bir solventle ekstrakt edilerek saf btadieni ektiniz mi?

8.Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi?

DEERLENDRME

Bu faaliyet srasnda bilgi konularnda veya akm emasnn iziminde anlamadnzveya beceri kazanamadnz konular tekrar ediniz. Konular arkadalarnzla tartnz.Kendinizi yeterli gryorsanz modl lme ve deerlendirmeye geiniz. Yetersizolduunuzu dnyorsanz retmeninize dannz.

13

LME VE DEERLENDRME

RMNoktal yerlere doru kelimeleri yaznz.

1. C4 karmlar ..retimi srasnda ve .yan rn olarak eldeedilir.

2. C4 karmndan 1,2 Btadien ayrldktan sonra geriye kalan karm ..olarakkullanlmaktadr.

3. Polibtenler ..retilir.

4. Btilen oksit ..klorohidrinasyonu ve epoksidasyonu ile elde edilir.

5. Cis bten 2 , n btann ..ile elde edilir.

6. Metil etil keton . . dehidrojenasyonuyla elde edilir.

7. Maleik anhidriti benzenin katalitik buhar faz ..elde edilir.

8. C4 karm aadaki maddelerden hangisine ayrmaz?A) BtenB) 1,2 BtadienC) EtilenD) 1,3 Btadien

9. I. Renksiz.II. Normal artlarda gaz hlinde.III. Suda znmez.IV. Organik zclerin ounda znmez.Yukardaki zellikler aadaki maddelerden hangisine aittir?

A) 1 BtenB) 1,2 BtadienC) 1,3 BtadienD) Btilen oksit

10. Aadakilerden hangisi btilen oksitin molekl formldr?A) C3H6OB) C4H8OC) C5H10OD) C4H6O

LME VE DEERLENDRME

14

Aadaki sorularda doru seenei iaretleyiniz.

11. Aadakilerden hangisi btilen oksitin kullanm alanlarndan deildir?A) Klorl zcler iin stabilizr olarakB) EczaclktaC) Deterjanlarda katk maddesi olarakD) Boya retiminde

12. Aadakilerden hangisi metil etil ketonun formldr?A) CH3COCH2CH3B) CH3COC2H3C) CH3CHOCH2CH3D) CH3CHOCHCH3

13. Aadakilerden hangisi metil etil ketonun kullann alanlarndan deildir?A) Vinil ve akrilik esasl kaplamaB) Boya temizleyicisiC) Dumansz barut retimiD) Deterjan retimi

DEERLENDRME

Cevaplarnz cevap anahtaryla karlatrnz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevapverirken tereddt ettiiniz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerek tekrarlaynz.Cevaplarnzn tm doru ise bir sonraki renme faaliyetine geiniz.

15

RENME FAALYET2

Gerekli ortam salandnda petrokimya prosesinde saf btadienin elde edili akmemas ve trevleri ile ilgili bilgi ve retim deneyimine sahip olabileceksiniz.

Akrilonitrilin oluum tepkimesini aratrnz. Emlsiyon ve sspansiyon polimerizasyonunu aratrnz. Kauuun trleri ve zellikleri hakknda aratrma yapnz.

2. 1,3 BTADEN (BDX) VE TREVLER2.1. zellikleri

Renksiz, kokusuz, oda scaklnda parlayc olan bir gazdr. Suda znmez. Etanolve eterde znr. Yap forml CH2 = CH CH = CH2dir.

zellikler Birim deeriMolekl arl 54,04 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,621g/lKaynama noktas - 4,7 0CDonma noktas -108,7 0CAlevlenme noktas -76 0CKendiliinden tutuma noktas 415 0C

Tablo 1.10: 1,3- Btadien fiziksel zellikleri

2.2. Kullanm Alanlar

Stiren-Btadien lateksi ounlukla hal tabanlarnn yapmnda ve kt kaplamasndakullanlrken, ABS reinesi darbeye ve sya dayankl olma zelliinden dolay sertborularn ve dayankl araba ve alet paralarnn yaplmasnda kullanlmaktadr.

Polikloropropilen (Neopren) ile nitril kauuklar genellikle tekerlek lastii dndakizel kauuk rnlerinin yapmnda kullanlmaktadr. Neopren'in suya, sya, yaa veanmaya kar dayankllnn yan sra dk scaklkta mstesna bir esneklie sahipolmas bu iki kauuk trnn bata otomotiv sanayi olmak zere endstriyel kaylarn,hortumlarn ve contalarn yapmnda geni kullanm alan bulmalarna yol amaktadr.

RENME FAALYET2

AMA

ARATIRMA

16

1,3 Btadien otomotiv sanayi iin ok nemli bir ham maddedir. retilen sentetikkauuklarn yaklak % 70i otomobil lastikleri iin tketilmektedir. Bu da yaklak olarakbtadien tketiminin % 48inin otomotiv endstrisinde lastik yapmnda kullanldngstermektedir. Btadien talebi otomotiv sanayi tarafndan ynlendirilmektedir.

2.3. retim Yntemi -TeknolojiBtadien retimi, btadien kayna olan C4 karmnn retilmesi ve C4 karmndan

btadienin artlmas olmak zere iki kademede gerekletirilmektedir.

Her iki kademe iin uygulanan balca yntemler aada verilmektedir:

C4 Karmnn retim yntemleri

Hidrokarbonlarn ssal paralanmas;

Btann katalitik dehidrojenasyonu, Btilenlerin katalitik dehidrojenasyonu, Btilenlerin katalitik oksi-dehidrojenasyonu olmak zere gerekleir.

C4 Karsmndan btadienin artlmas yntemleri

Shell-Asetonitril Prosesi Nippon Zeon-DMF Prosesi BASF-NMP Prosesi Union Carbide-DMAC Prosesi

17

2.3.1. C4 Karmnn retim Yntemleri

Hidrokarbonlarn su buhar eliinde ssal paralanmas yntemi, C4 karmnn vedolaysyla btadienin en ucuz ve dnya genelinde en yaygn olarak retildii yntemdir. Buyntemin temel amac, etilen retimi olup C4 karm etilenin bir yan rn olarak eldeedilmektedir.

Issal paralama ynteminde girdi olarak kullanlan hidrokarbon trnn moleklarl arttka etilen veriminin tersine C4 karmnn ve ierdii btadienin verimi deartmaktadr. C4 karmnn miktar ham madde faktrnn yan sra paralama tesisininkapasite kullanm oran ve paralama gibi faktrlere de baldr. Genellikle bu faktrler,btadien retiminden ziyade etilen retimine gre optimize edildii iin btadienin buyntemle retimi her zaman btadien talebi ile bir denge oluturmaktadr. Bu nedenle etilenretiminde ham madde olarak nafta ve gaz ya gibi ar petrol fraksiyonlarnn kullanldblgelerde (Bat Avrupa, Japonya vb.) btadienin tm ssal paralama yntemine dayalolarak retilmektedir. Buna karn paralama ileminde ham madde olarak doal gaz verafineri gazlarndan elde edilen etan ve propan gibi hafif hidrokarbonlarn ounluklakullanld blgelerde (A.B.D. gibi) yan rn olarak elde edilen C4 karm btadienihtiyacn tmyle karlayamad iin C4 karmnn bir blm de n-btan ve n-btilenlerin katalitik dehidrojenasyonu yntemiyle elde edilmektedir.

2.3.2. Btadien Artma Yntemleri

Issal paralama ve dehidrojenasyon yntemleriyle elde edilen C4 karmlargenellikle % 4555 orannda btadien iermektedir. C4 karmnn dier bileenleri balcabtan ve btilenler ile az miktarda asetilenler (vinil asetilen, metil asetilen, etil asetilen vedimetil asetilen), karbonil bileikleri (aldehitler ve ketonlar) ile dier oksijenli bileikler vedaha ar hidrokarbonlardr.

Btadien trevlerinin retimi iin kullanlan btadienin en az % 99 saflkta olmas vezellikle asetilenler, karbonil bileikleri ve dier oksijenli bileiklerden arndrlmasgerekmektedir. nk bu bileikler btadienin polimerizasyonunu engelledikleri gibipolimerizasyon katalizrlerini de aktive etmekte ve ar katalizr kullanmna nedenolmaktadr. Ayrca son derece reaktif ve dengesiz yapya sahip olan asetilenler prosesekipmanlarnda birikerek iddetli patlamalara yol amaktadr.

C4 karm iinde yer alan bileenlerden bazlarnn kaynama noktalar btadieninkaynama noktasna ok yakn olduundan btadienin dorudan doruya allagelmifraksiyonlu destilasyonla ayrlmas pratik olarak mmkn deildir. Bu nedenle btadieninartlmas iin ekstraksiyon veya daha yaygn olarak ekstraktif destilasyon yntemleriuygulanmaktadr. Btadienin C4 karmndan arndrlmas amacyla ekstraksiyon veyaekstraktif destilasyon ilemlerinde kullanlan solventlere gre eitli prosesler gelitirilmiolup en yaygn olarak kullanlan solventler unlardr:

18

Asetonitril Bakr Amonyum Asetat zeltisi (CAA) Dimetil Asetamid (DMAC) Furfural Beta-Metoksi Propionitril (MOPN) n-Metil Pirolidon (NMP) Dimetil Formamid (DMF)

Bu solventlerden bakr amonyum asetat zeltisi kullanlan CAA prosesi ekstraktifdestilasyon olmayan tek prosestir. II. Dnya Sava srasnda dehidrojenasyon yntemiyleelde edilen C4 karmndan btadienin artlmas iin uygulanan bu proses, gnmzdetmyle terk edilmi bulunmaktadr. Bakr amonyum asetat btadien ile bir kompleksoluturarak btadienin selektif absorbsiyon yntemiyle ayrlmasn salamaktr.

Btadienin ekstraktif destilasyonla artlmas yntemlerinde kullanlan yksekkaynama noktal solvent C4 karm, iindeki komponentlerin relatif uuculuklarndeitirmek suretiyle btadienin ayrlmasn kolaylatrmaktadr. Bu zelliin yan sra iyibir solventin sya kar dayankl olmas, zgl ss ile buharlama ssnn ve viskozitesidk olmas, toksik etkisi ile korozyon etkisinin az olmas ve karm iindekikomponentlerle reaksiyona girmemesi gibi zelliklere de sahip olmas istenmektedir. Ayrcamakul bir solvent/C4 karm orannn kullanlabilmesi iin karmdaki tm komponentlerinsolvent iinde yeterli lde znebilmesi gerekmektedir. Solventin kaynama noktasnnkarm iindeki komponentlerin kaynama noktalarndan daha yksek olmas gerekmekleberaber, btadienin polimerizasyonuna yol aacak kadar yksek olmamas gerekmektedir.

Ekstraktif destilasyon prosesleri genellikle iki blmden olumaktadr. Birinci blm,solvent iinde daha az znen komponentlerin solventten ayrld bir veya iki kademeliekstraktif destilasyon blm, ikinci blm ise metil asetilen uzaklatrma kolonu ilebtadien saflatrma kolonunu ieren geleneksel destilasyon blmdr.

Ekstraktif destilasyonla btadien artma yntemi olarak gnmzde yaygn olarakkullanlan Nippon Zeon irketinin DMF prosesi ve Basf irketinin NMP Prosesi aadazetlenmektedir:

SHELL-asetonitril prosesi

Bu proseste C4 karm, nce ierdii aldehitlerden temizlenmek zere suyla veiindeki oksijenin giderilmesi amacyla da sodyum nitrit (NaNO2) zeltisi ile ykandktansonra bir n stcda yeniden devreye sokulan scak asetonitril solventi tarafndan 56 Cyekadar stlarak Ekstraktif Destilasyon Kolonuna beslenir. Bu kolonda buhar hlindeki C4karm yukar doru ykselirken kolonun tepesine yakn bir yerden verilen soutulmuasetonitril solventi ile temas eder. Btadien ve znrl daha fazla olan komponentlerasetonitril iinde znerek aa doru srklenirken asetonitril iinde znrl az olanbtan ve btilenler karmdan ayrlarak kolonun tepesinden kar ve birlikte srkledikleriaz miktardaki solventten ayrlmak zere Btan-Btilen Ykama Kolonuna gnderilir.Asetonitril iinde znm olan btadien ve znrl fazla olan az miktardaki dier

19

bileikler solventten ayrlmak zere Syrma Kolonuna gnderilir. Syrma kolonundaasetonitrilden ayrlan btadien ve dier komponentler tepe rn olarak kolonu terk ederkenkolonun dip ksmndan alnan scak asetonitril solventi soutulup yeniden devreye sokulmakzere bir s deitiriciden geirildikten sonra ekstraktif destilasyon kolonuna gnderilir.

Syrma kolonunun tepe ksmndan alnan ham btadien, ierdii dierkomponentlerden arndrlmak zere direkt destilasyon blmne gnderilir. Bu blmn ilkdestilasyon kolonu olan Hafifler Kolonunda metil asetilen ve az miktardaki btadiendendaha dk kaynama noktal bileikler, kolonun tepesinden alnarak LPG tankna gnderilir.Hafifler kolonunun dip ksmndan kan btadien ise C4 asetilenlerinde ve daha yksekkaynama noktal bileiklerden arndrlmak zere Son Saflatrma Kolonuna gnderilir. Bukolonda tepe rn olarak ayrlan %99 saflktaki btadien younlatrldktan vepolimerizasyonu nlemek amacyla bir miktar t-butily catachol (TBC) katldktan sonrabtadien tanknda toplanr. Son saflatrma kolonunun dip ksmndan kan C4 asetilenleri ileC5ler gibi btadienden daha yksek kaynama noktal bileikler ekstraktif destilasyonkolonunun tepesinden gelen btan ve btilenler ile birletirilerek srkledikleri azmiktardaki solventten ayrlmak zere Btan-Btilen Ykama Kolonuna gnderilir.

Bu kolonda su ile ykanan btan, btilenler ve az miktardaki C4 asetilenleri ile yksekkaynama noktal bileikler srkledikleri asetonitrilden ayrlarak kolonun tepesinden karve hafifler kolonundan gelen metil asetilenle birlikte LPG tanklarna gnderilir. Ykamakolonunun dip ksmndan kan sulu asetonitril zeltisi ise stldktan sonra solvent gerikazanma kolonuna gnderilir ve bu kolonda sudan ayrlan asetonitril kolonun tepesindenkarak solvent tankna gnderilir.

20

ekil 1.1 : N SHELL-Asetonitril Prosesi akm emas

C4

1Su

NaN

O2

Artk

Su

Artk

NaN

O2

Ase

toni

tril

11 10

Buh

ar

Sv

Hidrokarbonlar

But

adie

n

Met

il 8

SuSu

Solvent

Solv

ent

Solvent

T.B

.C

1

C4

Karm

B

esle

me

Tan

k2

C

4K

arm

Yk

ama

Kol

onu

3

Nitr

itle

Yk

ama

Kol

onu

4

Ext

rakt

ifD

estil

asyo

nK

olon

u5

So

lven

tSyr

ma

Kol

onu

6

Haf

ifler

Kol

onu

7

Son

Safla

tr

ma

Kol

onu

8

Bt

an

Bt

ilen

Yk

ama

Kol

onu

9

Solv

entG

erik

azan

ma

10

SafB

tad

ien

Tan

k11

L

PGT

ank

Kol

onu

5

9

6

7

4

3

2

Slovent

21

Nippon-Zeon-DMF prosesi ve balca zellikleri

eitli C4 karmlarn ileyebilmektedir. Isnn etkin olarak geri kazanlmas sonucu enerji sarfiyat dktr. Solvent olarak kullanlan Dimetil Formamidin kaynama noktas dier

proseslerde kullanlan solventlerin kaynama noktalarna gre daha dkolduu iin kaynama noktasn drmek amacyla su ilavesine gerekduyulmamakta ve bylece korozyon tehlikesi ortadan kalkmaktadr.

Dier proseslere oranla daha kk kompresr kullanlmaktadr. DMFin zgl ss ve buharlama ss dk olduu iin az enerjiye

gerek duyulmaktadr. Btadien ve dier komponentler iin iyi bir zc olmasnn yan sra

DMF, ayrlacak komponetler arasnda yksek bir selektivitesalamaktadr.

BASF-NMP prosesi ve balca zellikleri

Yksek btadien verimi elde edilmektedir. Deiik kompozisyonlardaki C4 akmlarn ileyebilmektedir. Tesis dizayn sayesinde ihtiya duyulan snn byk blm proses

akmlar tarafndan karland iin enerji sarfiyat dktr. inde btadien bulunan akmlarn getii yerlerde yksek scakla

meydan verilmeyecek ekilde tesis dizayn yapld iin btadieninpolimerize olma ans ok dktr.

Asetilenlerin ekipman iinde birikme tehlikesi olmad iin tesisin gvenaltnda almas sz konusudur.

Solvent olarak kullanlan NMPnin toksik ve korozif etkisi olmamasnnyan sra sya kar dayankldr.

22

3

C4 Karm 1

2

4

56

7

89

1 0

11

Ase

tilen

ler

Saf

But

adie

n

Ar

r

n

Solv

entT

ank

Solv

entS

aflatr

ma

H2O

1-C

4K

arm

be

slem

eta

nk

2-Ist

c3-

Bt

ilen

ekst

rakt

ifde

stila

syon

kolo

nu4-

Bt

ilen

tank

5-B

tad

ien

sy

rma

kolo

nu6-

Kom

pres

r7-

Bt

adie

nek

stra

ktif

dest

ilasy

onko

lonu

8-A

setil

enle

rs

yrm

ako

lonu

9-M

etil-

Ase

tilen

kolo

nu10

-Bt

adie

nsa

flatr

ma

kolo

nu11

-Saf

bta

dien

tank

ek

il

1.2

:Nip

pon

Zeo

npr

oses

iak

mem

as

23

2.4. 1,3- Btadienin Trevleri

2.4.1. SBR Kauuu (Stiren Butadien Kauuu)

zellikleri ve retim yntemleri: En ok kullanlan sentetik kauuk trdr.eitli oranlarda kopolimeri vardr. ok iyi mekanik zelliklere, esneklie vesrtnme direncine sahiptir. retim yntemleri;

Souk emlsiyon polimerizasyonuyla, zelti polimerizasyonuyla, Scak emlsiyon polimerizasyonuyladr.

Kullanld yerler: Tat lastikleri (%65 70), ayakkab, mekanik paralar,kaplamaclk, yaptrc, szdrmazlk elemanlar, otomotiv paralarnda velateks uygulamalarnda kullanlr. Ayrca tayc bantlar, oyuncaklar, rtler,hal tabanlar vs. de SBRden retilmektedir.

2.4.2. CBR Kauuu (Cis Butadien Kauuu)

zellikleri ve retim yntemleri: Bir tr cis izomerli kauuk trdr. Tabikauua benzer, yksek srtnme dayanmna, atlamalara kar dirence, ok iyiyksek ve dk scaklk zelliklerine sahiptir. retim yntemleri;

Kobalt katalizrl polimerizasyonla, Lityum katalizrl polimerizasyonla, yot Ziegler katalizrl polimerizasyonla, Nikel katalizrl polimerizasyonladr.

Kullanld yerler: Tat lastiklerinde (%40 yolcu aralarnda, %50sikamyonlarda), SBR ile birlikte antiok polistiren retiminde, ok az ksm dahortum, conta, vibrasyon nleyici, oyun toplar, ayakkab imalinde, kabloizalasyonu ve snger imalinde kullanlr.

24.3. Adipik Asit ( Hekzandioik Asit)

zellikleri ve retim yntemleri: Beyaz renkli kristal veya kristal tozuhlindedir. Suda ok az znr (1,4 g/100 ml 15OCde). Etanol ve eterdeznr. Adipik asidin yap forml aadaki gibidir.

COOH

(CH2)4

COOHAdipik asit(Hekzandioik asit)

24

zellikler Birim deeriMolekl arl 146,14g/molzgl arl (20/4 0C) 1,360 g/lKaynama noktas (100mm Hg) 256 0CErime noktas 152 0CAlevlenme noktas (kapal kap) 196 0C

Tablo 1.11: Adipik asitin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

Siklohegzannn nitrik asit ve hava ile oksidasyonuyla, Siklohegzanolun nitrik asit ile oksidasyonuyla, Btadienin sv fazdaki katalitik karbonilasyonuyla gerekleir.

Kullanld yerler: % 90a yakn naylon elyaf ve reinelerde dier ksmesterlerde, poliretanlarda ve gda asitletiricilerinde kullanlr.

2.4.4. Naylon 6,6

zellikleri ve retim yntemleri: Kristal yapda, termoplastik bir polimerdir.Bu nedenle hem elyaf hem de mhendislik plastii olarak uygulama alanbulmaktadr. Alkalilere kar dayankl, mineral asitlere kar dayankszdr.Fenol, kresol, ve formik asitte znebilir. Organik zclerin oundaznmez. Elyaf olarak yn ve pamukta kullanlabilir.

retim yntemleri;

Adipik asit ve hegametilen diaminden Naylon 6,6chips retimiyaplabilir.

Kullanld yerler: Elyaf olarak kord bezi, balk alarnn yapmnda, orapimalinde ve eitli tekstil rnlerinde, eitli fra trlerinin retiminde, yksekdayanm isteyen her eit tekstil uygulamalarnda, mhendislik malzemesiolarak eitli dili, flan, paneller vs. retiminde kullanlmaktadr.

2.4.5. 1,4 Btandiol (1,4 Butilen Glikol ) ( Tetra Metilen Glikol)

HO (CH2)4 OH

zellikleri ve retim yntemleri: Renksiz, yams bir svdr. Suyla karr,alkolde tamamen, eterde ise ksmen znr.

25

zellikler Birim deerizgl arl (20/4 0C) 1,020g/lKaynama noktas 230 0CErime noktas 16 0CAlevlenme noktas 121 0Cnin stnde

Tablo 1.12: 1,4- Btadioln fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

Btadien ve asetik asidin reaksiyonuyla, Asetilen ve formaldehitin reaksiyonuyla, Propilen ve asetik asitin reaksiyonuyla, Propilen oksitten oluur.

Kullanld yerler: En nemli kullanm alan, tetrahidrofuran (THF)retimidir. Ayrca, plastikletirici ve ila sanayinde ara madde olarak poliretanesasl elastomerlerin retiminde apraz balama ajan olarak tereftalat esaslplastiklerin retiminde, zgen karmlarnda ve hmektant olarakkullanlmaktadr.

2.4.6. 3 Sulfolen (C4H6O2S)

zellikleri ve retim yntemleri: Kat bir maddedir. Su, aseton ve toluendeksmen znr.

zellikler Birim deeriMolekl arl 118 g/molzgl arl (20/4 0C) 1,314g/lKaynama noktas BozunurErime noktas 65 0CAlevlenme noktas 113 0C

Tablo 1.13: 3- Sulfolenin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

Btadien ve kkrt dioksitin reaksiyonu ile elde edilebilir.

Kullanld yerler: Hidrolik sv katk maddesi olarak kozmetikte kullanlr.zc olarak dimetil sulfon ayrc destilasyonu ve mrekkep zcs olarakayrca 4,4 dihidroksifenil sulfonen hzl ykama maddesi ve fenolik reinelerdede bir komponent olarak kullanlr.

26

2.4.7. Sulfolan (C4H8O2S)

zellikleri ve retim yntemleri: Genellikle sv hlde bulunur. Su, aseton vetoluenle karabilir. Polar yapda olduundan ok iyi bir zcdr. Fizikselzellikleri aadaki gibidir.

zellikler Birim deeriMolekl arl 120 g/molzgl arl (20/4 0C) 1,261g/lKaynama noktas 285 0CErime noktas 27 0CAlevlenme noktas 176 0C

Tablo 1.14: Sulfolann fiziksel zellikleri

retim yntemi;

Sufolenin hidrojenasyonu reaksiyonuyladr.

Kullanld yerler: Aromatik hidrokarbonlarn ekstrasyonunda solvent olarak,odun katrannn ekstrasyonunda, tall oil ve dier ya asitlerinin ayrlmasnda,polimerizasyon zcs olarak, plastikletiricilerde, hidrolik svformlasyonlarnda katk maddesi ve asit gazlarn zellikle karbondioksitinuzaklatrlmasnda kullanlr.

2.4.8. Sebasik Asit

zellikleri ve retim yntemleri: Beyaz, pulumsu bir yapdadr. Suda az,alkolde ve eterde tamamen znr. Yap forml HOOC ( CH2)8 COOHeklinde ve ak forml;

eklindedir.

SO OSulfolan

OOH

HOO

27

zellikler Birim deeriMolekl arl 202 g/molzgl arl (25 0C) 1,110g/lKaynama noktas (100 mm Hg) 295 0CErime noktas 133 0C

Tablo 1.15: Sebasik asitin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

Btadienden dikloro bten ve onun nitril trevlerinden klarak retimi, Kastor yalarnn alkalilerle kuru destilasyonu sonucu retimidir.

Kullanld yerler: Poliretanlarda, maleik ve dier polyesterlerde, alkidreinelerinde stabilizan olarak elyaf yapmnda, boyalarda, mum veparfmlerde, soukta kullanlan yalama yalar ve hidrolik svlarnda venaylon 6,10 retiminde kullanlmaktadr.

2.4.9. Btadien Dimerleri ( 1,3 ve 1,5 Siklooktadien)

zellikleri ve retim yntemleri: Sv hlde bir btadien dimerdir(Dimerleme: ki karboksilli asitin hidrojen bayla birlemesine denir.). 1,5 Siklooktadienin zellikleri fiziksel zellikleri tabloda verilmektedir.

zellikler Birim deeriMolekl arl 108 g/molzgl arl (20/4 0C) 0,88328g/lKaynama noktas 149 0CDonma noktas - 59 0CDestilasyon aral 149 150 0CBuhar basnc (37,7 0C ) 0,5 psiaAlevlenme noktas 37,7 0C

Tablo 1.16: 1,5 Siklooktadienin fiziksel zellikleri

retim yntemi;

Btadien Dimerleri, 1,3 Btadienin katalitik dimerlemesi ilegerekleir.

Kullanld yerler: Reine ara maddesi, ETP kauuunda nc monomer,naylon 8 edesinde kullanlr.

28

2.4.10. Kloropren

zellikleri ve retim yntemleri: Renksiz bir svdr. Suda az, alkoldetamamen znr. Forml

zellikler Birim deerizgl arl (20/4 0C) 0,9583g/lKaynama noktas 59 0CAlevlenme noktas -20 0C

Tablo 1.17: Kloroprenin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

1,3 Btadienin klorinasyonuyla, Asetilenin dimerizasyonudur(Dimerizasyon: Sadece iki mlekln

birlemesine denir.).

Kullanld yerler: Neopren kauuu retiminde ham madde olarak kullanlr.

2.4.11. Neopren ( Polikloropren)

zellikleri ve retim yntemleri: Lateks veya esnek kpk gibi kat hldeolan sentetik bir elastomerdir. Kkrtten ziyade metal oksitlerle vulkanize edilir.Yalara, oksijene, ozona ve elektrik akmna dayankldr. zosiyanatla modifiyehlinin aleve dayankll ykseltir.

Kullanld Yerler

Kat hli: Mekanik kauuk paralarnn imalinde, akaryakthortumlarnn kaplanmasnda, zel ekipmanlarn kaplanmasnda, roketyaktlarnda balayc olarak, elektrik kablolarnn kaplanmasnda, contave szdrmazlk elemanlarnn imalinde, konveyr kaylarnda vekoruyucu malzeme retiminde kullanlmaktadr.

CH2 = CH C = CH2 eklindedir.

Cl

29

Resim 2.1: Elostemer malzemeler

2.4.12. Hegzametilen Diamin

zellikleri ve retim yntemleri: Renksiz ve pul eklindedir. Alkol vebenzende az, suda tamamen znr. Forml H2N (CH2)6 NH2 eklindedir.

zellikler Birim deeriErime noktas 39 42 0CKaynama noktas 205 0C

Tablo 1.18: Hegzametilen diaminin fiziksel zellikleri

retim yntemleri;

Akrilonitrilin elektrolitik dimerizasyonuyla, Adipik asit ile amonyan reaksiyonuyla gerekleir.

Kullanld Yerler: Naylon 6,6 gibi yksek polimerlerin retiminde kullanlr.

2.4.1.3. Nitril Kauuu

zellikleri ve retim yntemleri: Gazlara ve svlara kar geirgenliidktr. Plastik akmna, anmaya, yrtlmaya, soua, havaya ve petrole kardayankldr. Kt bir k rezistansna sahiptir. Bu kauuklar akrilonitrilmiktarna gre gruplara ayrlr. Yksek akrilonitril ieren kauuklar yalara vezenlere kar ok iyi bir rezistansa sahiptir. Daha dk akrilonitril ierenpolimerler ise greceli olarak daha dk ya ve zc rezistansna, fakat daha

30

iyi eski hline dnme zelliine ve dk scaklklarda daha iyi esnekliesahiptir.

Kullanld yerler Yksek Akrilonitril Kauuk: Petrol kuyusu paralarnn

kaplanmasnda, yakt hortumlarnda, tank kaplamalarnda, szdrmazlkeleman malzemesinde, yalara ve zclere kar yksek dayanmisteyen dier uygulamalarda kullanlr.

Orta Akrilonitril Kauuk: Genel amal yaa mukavim uygulamalarda,ayakkab tabanlarnda, mutfak eyalarnda, shhi tesisat malzemelerindeve bask merdanelerinde kullanlr.

Dk Akrilonitril Kauuk: Contalarda, ok dk scaklklarda alano ringlerde, szdrmazlk elemanlarnda ve yaptrclardakullanlmaktadr.

2.4.1.4. ABS ( Akrilonitril Butadien Stiren ) Terpolimerleri

zellikleri ve retim yntemleri: En yaygn olarak kullanlan mhendislikplastiklerinden biri olan ABS, nitrik asit, slfrik asit, aldehit, keton, ester veklorlu hidrokarbonlara kar dayankszdr. Alkolde, alifatik hidrokarbonlarda,mineral ve bitkisel yalarda znmez.

Resim 1.2: ABS Terpolimerinden retilmi su zgaras

retim yntemleri; Emlsiyon / emlsiyon polimerizasyonu ile ABS graft reine, Sspansiyon / emlsiyon polimerizasyonu ile ABS graft reine, Ktle / sspansiyon polimerizasyonu ile ABS graft reinedir.

Kullanld yerler: Boru ve boru balantlarnda, otomobil paralarnda, imakineleri, telefonlar, elektrik ve elektronik cihazlarda, ambalajlarda,oyuncaklarda, ev uygulamalarnda ve buzdolaplarnda kullanlr.

31

UYGULAMA FAALYET

Saf Btadienin prosesinin akm emalarn izip prosesteki balantlar yapmak iin;

Gerekli malzemeler: Bilgisayar, yazc, C4 karmn besleme tank, ykama kolonu,nitritle ykama kolonu, Extraktif destilasyon kolonunu, solvent syrma kolonu

lem Basamaklar neriler Bilgisayar hazrlaynz. Laboratuvar nlnz giyerek alma

masanz dzenleyiniz. Bilgisayarn fiini prize dikkatlice taknz.

Uygun program seiniz. izimde ve ekilde yardmc olacakprogram seiniz.

izim sayfasn yatay konumumagetiriniz.

Sayfann sol orta noktasndan izimebalaynz.

C4 karm besleme tankn iziniz(rn transferi noktas).

izimleri sembollerle yapnz. Sembolleri etilen nitesi modlnden

kontrol ediniz. C4 karm besleme tankn boruyla C4

karm ykama kolonuna balaynz. Boru kalnlklar ayn olsun (2 nk). Ak ok ynlerine dikkat ediniz. Prosesleri sembolleri ile iziniz.

C4 karm ykama kolonuna stentemiz su girii ve tabandan atk suk balaynz.

Giri, klarn ynlerini okla gsteriniz.

C4 karm ykama kolonunu nitritleykama kolonuna balaynz.

Balanty ekildeki gibi yapnz.

2

2

3

UYGULAMA FAALYET

32

Nitritle ykama kolonuna sten NaNO2tank balaynz.

Tankn ismini yaznz. C4 karm ykama kolonunu tabanndan

atk NaNO2 hatt iziniz. Atk hattna ismini yaznz.

C4 karm ykama kolonunu stcyabalaynz.

Istcya tabandan asetonitril hattbalaynz.

Ak ok ynlerine dikkat ediniz. Balantlar ekilde ki gibi yapnz. Dikdrtgenin iine asetonitril yaznz.

Istcy extraktif destilasyon kolononabalaynz.

S balant hattnn zerine solventyaznz.

Istcy extraktif destilasyon kolonunabalaynz.

ekildeki gibi balant yapnz.

Extraktif destilasyon kolonunu solventsyrma kolonuna balaynz.

Ak ynlerini belirtiniz. Balanty ekildeki gibi yapnz. izimlerinizi konu anlatmndan kontrol

ediniz.5

4

4

3

33

Solvent syrma tankndan kansolvent hattn asetonitril hattnabalaynz.

Balantlar ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerini okla belirleyiniz. Sv, buhar aklarnn izimine dikkat

ediniz.

Solvent syrma kolonunu soutucuyabalaynz.

Balanty ekildeki gibi iziniz. Solvent ayrma kolonundan soutucu sv

hattna balant yapnz.

Soutucu sv hattn hafifler kolonunabalaynz.

Balanty ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerini belirtiniz. izimlerde konu anlatmndaki ak

emasndan yaralannz.

Hafifler kolonunu son saflatrmakolonuna balaynz.

ekilleri akm sembollerine uygun iziniz. Ak ynlerini okla belirleyiniz.

Son saflatrma kolonunu Btan Btilen ykama kolonuna balaynz.

Kolona ekildeki gibi su balantsyapnz.

izimleri ekildeki gibi yapnz. Ak ynlerini okla belirleyiniz. Kolonun adn yaznz.

7

6

5

8

34

Extraktif destilasyon kolonunu buharkn soutucuya balaynz.

Soutucu sv ksn buhar k kolonubalaynz.

Soutucu sv kn 7. kolonun sv girinoktasndan 8. kolona balaynz.

Ak ynlerini okla belirtiniz.

Hafifler kolonun stnden kan svysoutucuya balaynz.

Soutucuyu ekildeki gibi LPG tanknabalaynz.

Hattn zerine metil asetilen yaznz. Ak ynlerini okla belirdiniz. Btan butilen ykama kolonunu metilen

asetilen hattna balayarak hat zerinehidrokarbonlar yaznz.

Son saflatrma kolonunu soutuyabalaynz.

Balantlar ekildeki gibi yapnz. Ak ynlerini belirtiniz. Kolonla tank arasndaki ak hatt zerine

btadien %99 yaznz.

Btan btilen ykama kolonunun svkn soutucuya balaynz.

Kolonun sten sv kn LPG hattnabalaynz.

Ak ynn belirtiniz.

7

6

LPG

8

8

35

Soutucuyu solvent geri kazanmkolonuna balaynz.

Balantlar ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerini okla belirtiniz.

Solvent geri kazanma kolonundan suk iziniz ve buhar knsoutucuya balaynz.

Balantlar ekildeki gibi yapnz. Buhar ak hatt zerine solvent yaznz. Kolonda su kn ekildeki gibi izip

ynn izip adn yaznz.

Saf btadien tank giri hattna T.B.C.hatt balaynz.

Hattn zerine T.B.C. yaznz. Ak emanz ak ynleri ve balantlar

ile kontrol ediniz.

Ak emasn yazcda yazdrnz. Mmknse renkli olarak kt alnz.

Rapor olarak teslim ediniz. Hangi rnn proses akm emasolduunu yaznz.

9

9

36

LME VE DEERLENDRME

Aada noktal olan yerlere doru kelimeleri yaznz.

1. Etan ve propan gibi hafif hidrokarbonlardan yeterince karlanamayan C4n bir blm.ve ..katalitik dehidrojensyonu yntemiyle eldeedilir.

2. Issal paralanma ve dehidrojenasyon yntemiyle elde edilen C4 karmlar genellikle %45 - 50 orannda iermektedir.

3. Btadien trevlerinin retimi iin kullanlan btadienin en az %.........saflkta olmaldr.

4. Btadienin dorudan doruya fraksiyonlu destilasyonla ayrmak pratik olarak mmkndeildir. Bundan dolay btadienin artlmas iin veya..destilasyon yntemleri uygulanmaktadr.

5. Aadakilerden hangisi 1,3 Btadienin formldr?A) CH3 CH = CH CH3B) CH2 = CH CH = CH2C) CH3 CH2 = CH2 CH3D) CH3 = CH CH CH3

6. I. Renksiz ve kokusuzII. Oda scaklnda parlaycIII. Etanol ve eterde znr.VI. Suda znmez.

Yukardaki zelliklerle aadaki maddelerden hangisine aittir?A) Metil Etil KetonB) 1 BtenC) BtanolD) 1,3 - Btadien

7. Aadakilerden hangisi C4 karm iinde bulunana bileiklerden deildir?A) BtadienB) BtanC) Etil asetilenD) Etilen

LME VE DEERLENDRME

37

8. I. AsetilenliII. KarbonilliIII: Oksijenli

Btadien trevlerinin retimi iin kullanlan btadienin yukardaki hangi madde ya damaddelerin bileiklerinden artlm olmas gerekir?

A) I II IIIB) II IIIC) I IID) I III

9. Aadakilerden hangisi adipik asitin retim yntemlerinden deildir?A) Siklohegzann nitrik asit ve hava ile oksidasyonuylaB) Btadien ve asetik asitin reaksiyonuylaC) Siklohegzanolun nitrik asit ile reaksiyonundanD) Btadienin sv fazndaki katalitik karbonilasyonuyla

10. Aadakilerden hangisi Nippon Zeon DMF prosesinin zelliklerinden deildir?A) eitli C4 karmlarn ileyebilmektedir.B) Isnn etkin olarak geri kazanlmas sonucu enerji tasarrufludur.C) Yksek btadien verimi elde edilmektedir.D) Dier proseslere oranla daha kk kompresrler kullanlmaktadr.

11. Aadakilerden hangisi SBR kauuunun retim yntemlerinden deildir?A) Souk emlsiyon polimerizasyonuB) Scak sspansiyon polimerizasyonuC) zelti polimerizasyonuD) Scak emlsiyon polimerizasyonu

12. COOH ( CH2)4 COOH bileiinin ad aadakilerden hangisidir?A) Asetik asitB) Aset anhidritC) Adipik asitD) Maleik asit

13. I. Beyaz renkli kristal veya kristal tozu hlindedir.II. Etanol ve eterde znr.III. Suda az znr (1,49 g / 100ml 15 0C)

Yukardaki zellikler aadaki maddelerden hangisine aittir?A) 1,4 BtadiolB) SulfolenC) SulfolanD) Adipik asit

38

14. I. Butadien ve asidik asitin reaksiyonuylaII. Asetilen ve formaldehitin reaksiyonuylaIII. Propilen ve asetik asitin reaksiyonuylaIV. Propilen oksitten

Yukardakilerden hangisi veya hangileri 1,4 butandioln retim yntemlerindendir?A) HepsiB) II IIIIC) I IIID) I - II

15. Aadakilerden hangisi sebasik asitin formldr?A) HOOC (CH2)8 COOHB) HOOC (CH2)7 COOOHC) C10H16O4D) C8H18O4

DEERLENDRME

Sorulara verdiiniz cevaplar ile cevap anahtarnz karlatrnz, cevaplarnz doruise performans deerlendirmeye geiniz. Yanl cevap verdiyseniz renme faaliyetinin ilgiliblmne dnerek konuyu tekrar ediniz.

39

KONTROL LSTES

Bu faaliyet kapsamnda aada listelenen davranlardan kazandnz becerileri Evetve Hayr kutucuklarna (X) iareti koyarak kontrol ediniz

Deerlendirme ltleri Evet Hayr1 nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m?2. Bilgisayarnz atnz m?3. Uygun program setiniz mi?4. C4 karm besleme tankn sembol ile izdiniz mi?5. C4 karm besleme tankn sv ak hattyla C4 karm

ykama kolonuna baladnz m?6. C4 karm ykama kolonuna, stten temiz su girii ve

tabandan atk su k baladnz m?7. C4 karm ykama kolonunu nitritle ykama kolonuna

baladnz m?8. Nitritle ykama kolonuna sten NaNO2 tank baladnz m?9. C4 karm ykama kolonunu stcya baladnz m?

10. NaNO2 tank, atk ve temiz su balantlarna isimleriniyazdnz m?

11. Istcy extraktif destilasyon kolonona baladnz m?12. Extraktif destilasyon kolonunu solvent syrma kolonuna

baladnz m?13. Solvent syrma tankndan kan solvent hattn asetonitril

hattna baladnz m?14. Solvent syrma kolonunu soutucuya baladnz m?15. Soutucu sv hattn hafifler kolonuna baladnz m?16. Hafifler kolonunu son saflatrma kolonuna baladnz m?17. Son saflatrma kolonunu btan btilen ykama kolonuna

baladnz m?18. Extraktif destilasyon kolonunu buhar kn soutucuya

baladnz m?19. Hafif kolonun stnden kan svy soutucuya baladnz

m?20. Son saflatrma kolonunu soutuya baladnz m?21. Btan btilen ykama kolonunun sv kn soutucuya

baladnz m?22. Soutucuyu solvent geri kazanm kolonuna baladnz m?23. Solvent geri kazanma kolonundan su k izip buhar

kn soutucuya baladnz m?24. Saf btadien tank giri hattna T.B.C. hatt baladnz m?25. Ak emanz ak ynleri ve balantlar ile kontrol ettiniz

mi?

40

26. Ak emasn yazcda yazdrdnz m?

27. Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi?

DEERLENDRME

Bu faaliyet srasnda bilgi konularnda veya akm emasnn iziminde anlamadnzveya beceri kazanamadnz konular tekrar ediniz. Konular arkadalarnzla tartnz.Kendinizi yeterli gryorsanz modl lme ve deerlendirmeye geiniz. Yetersizolduunuzu dnyorsanz retmeninize dannz.

41

MODL DEERLENDRMEAadaki test sorularn cevaplaynz.

1. Yap forml CH2 = CH CH2 CH3 bileiin ad aadakilerden hangisidir?A) BtanB) 1 BtenC) 2 BtenD) 3 Bten

2. Aadakilerden hangisi sec btanoln molekl formldr?A) C4H8OB) C5H8OC) C4H10OD) C5H10O

3. I. Renksiz II. Aseton kokulu III. Yanabilir. IV. Yalarla karr.V. Eter, etanol ve benzende znr.

zellikleri aadaki bileiklerden hangisine aittir?A) Sec BtanolB) Maleik AnhidritC) Metil Etil KetonD) 1,3 Btadien

4. Sec btanol sanayide aadaki tepkimelerden hangisi ile elde edilir?A) n Btann dehidrojenasyonuylaB) n btilenin slfonasyonuylaC) n btann oksidasyonuylaD) n btilenin oksidasyonuyla

5. Aadakilerden hangisi C4 karmndan butadienin artlmas yntemlerinden deildir?A) Shell asetonitril prosesiB) Nippon zeon DMF prosesiC) Phillip teknolojisi prosesiD) BASF NMP prosesi

6. Aadakilerden hangisi Shell Asetonitril prosesinde kullanlan kolonlardan deildir?A) Ar hidrokarbonlarB) Ekstratif destilasyonC) SyrmaD) Butan Btilen ykama

7. Aadakilerden hangisi CBR kauuunun retim yntemlerinden deildir?A) Kobalt katalizrl polimerizasyonlaB) Lityum katalizrl polimerizasyonlaC) Nikel katalizrl polimerizasyonlaD) Klor katalizrl polimerizasyonla

MODL DEERLENDRME

42

8. Aadakilerden hangisi 1,4 Btandioln formldr?A) OH (CH2)4B) CH3 - (CH2)3 OHC) C4H8O2D) C3H10O2

9. Btatien trevlerinin elde edilmesinde; btadienden asetilenler, karboksilli bileikler vedier oksijenli bileiklerin arndrlmamas aadaki etkenlerden hangisine neden olmaz?

A) Btadienin polimerizasyonunaB) Btadienin kaynamasnaC) Polimerizasyon katalizrlerini aktive etmek iin ar katalizr kullanmnaD) Asetilen ekipmanlarda birikerek iddetli patlamaya

10. CH2 = CH ClC = CH2 bileiinin ad aadakilerden hangisidir?A) SulfolenB) SulfolanC) NeoprenD) Kloropren

11. I. Renksiz ve pul eklindedir.II. Alkol ve benzende az znr, suda ok znr.III. Adpik asit ile amonyan reaksiyonu ile retilir.

Yukardaki zellikler aadaki bileiklerden hangisine aittir?A) NeoprenB) 1,5 - SiklooktadienC) Hegzametil daiminD) Sebasik asit

12. Aadakilerden hangisi C4 karmnn retim yntemlerinden deildir?A) n btann katalitik dehidrejanasyonuylaB) n btenin oksitasyonuylaC) n btilenin katalitik dehidrejanasyonuylaD) n btilenlerin katalitik oksi - dehidrejanasyonuyla

DEERLENDRME

Sorulara verdiiniz cevaplar ile cevap anahtarnz karlatrnz, cevaplarnz doruise modl performans deerlendirmeye geiniz. Yanl cevap verdiyseniz renmefaaliyetinin ilgili blmne dnerek konuyu tekrar ediniz.

43

KONTROL LSTES

Nippon Zeon DMF prosesinden saf btadien rn elde edili akm emasnsembolleri ile iziniz (izim iin konu anlatmndaki akm emasndan yararlannz.).

Kullanlacak malzemeler: Bilgisayar, yazc

izdiiniz kraking akm emasna gre aadaki davranlar Evet ve Hayr olarakcevaplaynz.

Deerlendirme ltleri Evet Hayr1. nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m ?2. Bilgisayarnz atnz m?3. Uygun program setiniz mi?4. Sayfay yatay olarak hazrlayp soluna C4 karm besleme

tankn sembol ile izdiniz mi?5. C4 karm besleme tankn stcya baladnz m?6. Istcy btilen ekstraktif destilasyon kolonuna baladnz

m?7. Istcdan btilen ekstraktif destilasyon kolonuna buhar

hatt baladnz m?8. Istc ile btilen ekstraktif destilasyon kolonunu arasndaki

hatta soutucu baladnz m?9. Btilen ekstraktif destilasyon kolonunu btadien syrma

kolonuna baladnz m?10. Btilen ekstraktif destilasyon kolonunu ile btadien syrma

kolonuna arasna btilen tank izdiniz mi?11. Soutucudan kan buhar kompresrle ikinci btadien

ekstraktif destilasyon kolonunu baladnz m?12. Istcdan kolona gelen hat zerinden ikinci btadien

ekstraktif destilasyon kolonunun baladsn yaptnz m?13. kinci btadien ekstraktif destilasyon kolonunu asetilenler

syrma kolonuna baladnz m?14. Btadien syrma kolonunu solvent tankna baladnz m?15. Solvent tankn stcya baladnz m?16. Solvent tanknn solvent saflatrmaya dnml ekilde

balayp su kn izip adn yazdnz m?17. kinci btadien ekstraktif destilasyon kolonunun buharn

soutucuya balayp soutucudan kan svy kolonabaladnz m?

18. kinci btadien ekstraktif destilasyon kolonununsoutucusunun sv hattn metilen asetilen kolonunabaladnz m?

44

19. Asetilenler syrma kolonununu solvent tankna, btilensyrma hatt zerinden baladnz m?

20. Asetilen syrma kolonunun buhar ile metilen asetilenkolonunun buhar hattn birletirip asetilenler k hattnizip adn yazdnz m?

21. Metilen asetilen kolonunu btadien saflatrma kolonunabaladnz m?

22. Btadien saflatrma kolonunun buhar kn soutucuyabalayp soutucuyu kolona ve saf btadien tanknabaladnz m?

23. Btadien saflatrma kolonunun tabanndan ar rnkn izip adn yazdnz m?

24. Ak emasnda ak ynlerini ve nitelerin sembollerinikontrol ettiniz mi?

25. Ak emasnn yazcdan ktsn aldnz m?26. Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi?

DEERLENDRME

Cevaplarnz cevap anahtaryla karlatrnz. Yanl cevap verdiiniz ya da cevapverirken tereddt ettiiniz sorularla ilgili konular faaliyete geri dnerek tekrarlaynz.Cevaplarnzn tm doru ise bir sonraki modle gemek iin retmeninize bavurunuz.

45

CEVAP ANAHTARLARIRENME FAALYET1N CEVAP ANAHTARI

1 Etilen - Rafineri2 LPG3 Btenlerden4 1 Btenin5 Dehidrojenasyonu6 Sec - Btanoln7 Oksidasyonuyla8 C9 A

10 B11 D12 D

RENME FAALYET2NN CEVAP ANAHTARI

1 n- Btan , n-Btilenlerin

9 B

2 Btadien 10 C3 99 11 B4 Ekstraksiyon -

Ekstratif12 C

5 B 13 D6 D 14 A7 D 15 B8 A

MODL DEERLENDRME CEVAP ANAHTARI

1 B2 C3 C4 B5 C6 A7 D8 A9 B

10 D11 C12 B

CEVAP ANAHTARLARI

46

KAYNAKA ATALTA ., Snai Stokiometri, nklap ve Aka Basmevi, stanbul, 1972. Devlet Planlama Tekilat Mstearl, Dokuzuncu Kalknma Plan (2007

2013) Kimya Sanayi zel htisas Komisyonu Petrokimya alma GrubuRaporu, Eyll, 2005.

zel dare Komisyon Raporu, Petrokimya Sanayi 8. Be Yllk KalknmaPlan, Ankara, 2001.

PETKM, Petrokimyasal Maddeleri retim Zinciri, Petkim AratrmaMerkezi, 1991.

KAYNAKA