T.C. MLL ETM BAKANLII

MEGEP(MESLEK ETM VE RETM SSTEMNN GLENDRLMES PROJES)

KMYA TEKNOLOJS BENZEN TREVLER VE PROSESLER

ANKARA 2007

Milli Eitim Bakanl tarafndan gelitirilen modller; Talim ve Terbiye Kurulu Bakanlnn .././.. tarih ve .. sayl Karar ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarnda kademeli olarak yaygnlatrlan . alan ve . dala ait ereve retim programlarnda amalanan mesleki yeterlikleri kazandrmaya ynelik gelitirilmi retim materyalleridir (Ders Notlardr). Modller, bireylere mesleki yeterlik kazandrmak ve bireysel renmeye rehberlik etmek amacyla renme materyali olarak hazrlanm, denenmek ve gelitirilmek zere Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarnda uygulanmaya balanmtr. Modller teknolojik gelimelere paralel olarak, amalanan yeterlii kazandrmak koulu ile eitim retim srasnda gelitirilebilir ve yaplmas nerilen deiiklikler Bakanlkta ilgili birime bildirilir. rgn ve yaygn eitim kurumlar, iletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modllere internet zerinden ulalabilirler. Baslm modller, eitim kurumlarnda rencilere cretsiz olarak datlr. Modller hibir ekilde ticari amala kullanlamaz ve cret karlnda satlamaz.

NDEKLERAIKLAMALAR ........................................................................................................ii GR ........................................................................................................................... 1 RENME FAALYET1 ........................................................................................ 3 1. BENZEN VE TREVLER..................................................................................... 3 1.1. Benzen ............................................................................................................... 3 1.1.1. Benzenin Homologlar ve Benzen Halkasnda Sbstitentler ................... 4 1.1.2. zellikleri ve retim Yntemleri .............................................................. 5 1.1.3. Reaksiyon Kabiliyeti .................................................................................. 6 1.1.4. Kullanld Yerler ..................................................................................... 6 1.1.5. Benzenin nsan Sal zerinde Etkisi..................................................... 6 1.2. Etil Benzen ........................................................................................................ 7 1.2.1. Stiren .......................................................................................................... 7 1.3. Kmen (zopropil Benzen).............................................................................. 15 1.3.1. Trevleri ................................................................................................... 16 1.4. Nitrobenzen ..................................................................................................... 19 1.4.1. Anilin........................................................................................................ 20 1.5. Klorobenzen .................................................................................................... 21 1.6. Lineer Alkil Benzen (LAB)............................................................................. 23 1.6.1. Deterjan Aktif Maddeleri ......................................................................... 23 1.7. Maleik Anhidrit ............................................................................................... 23 1.8. Siklohegzan ..................................................................................................... 25 1.8.1. Siklohegzanon ve Siklohegzanol ............................................................. 26 UYGULAMA FAALYET....................................................................................... 30 LME VE DEERLENDRME............................................................................. 33 PERFORMANS DEERLENDRME ...................................................................... 35 RENME FAALYET2 ...................................................................................... 36 2. STRENN TREVLER VE PROSESLER........................................................ 36 2.1. Polistiren.......................................................................................................... 36 2.1.1. zellikleri................................................................................................. 36 2.1.2. Kullanld Yerler ................................................................................... 37 2.1.3. Mevcut Durum ......................................................................................... 37 2.1.4. retim Yntemi -Teknoloji...................................................................... 38 2.2.1. zellikleri................................................................................................. 44 2.2.2. Kullanld Yerler ................................................................................... 45 2.2.3. retim Yntemi -Teknoloji...................................................................... 45 2.2.4. Mevcut Durumun Deerlendirilmesi ....................................................... 48 UYGULAMA FAALYET................................................................................... 49 LME VE DEERLENDRME......................................................................... 52 PERFORMANS DEERLENDRME .................................................................. 54 LME VE DEERLENDRME......................................................................... 55 CEVAP ANAHTARLARI......................................................................................... 58 KAYNAKA ............................................................................................................. 59 i

AIKLAMALAR AIKLAMALARKOD ALAN DAL MODL MODLN TANIMI SRE N KOUL YETERLLK Kimya Teknolojisi Petrol- Petrokimya Benzenin Trevleri ve Prosesleri Petrokimya proseslerinde benzenin trevlerinden elde edilen rnlerinin retim yntemlerini, zellikleri ve kullanm alanlarnn ile ilgili bilgilerin verildii renme materyalidir. 40 /16 OrganikKimya modllerini alm olmak. nitelerde retilen benzen trevlerini inceleyebileceksiniz. Genel Ama Bu modlle gerekli ortam salandnda kurallara uygun olarak petrokimya proseslerinde benzenin trevlerinin proses akm emalar, retim yntemleri, zellikleri, kullanm alanlarn inceleyebileceksiniz. Amalar MODLN AMACI 1. Benzenin trevlerinin zelliklerini, retim yntemlerini inceleyip stiren prosesinin akm emasn sembolleri ve ynlerini belirleyebileceksiniz. 2. Stirenin trevlerinin zelliklerini, retim yntemlerini inceleyip, akm emasn sembolleri ve ynlerini belirleyebileceksiniz. Ortam Snf, atlye, laboratuvar, iletme, ktphane, , bilgi teknolojileri ortam ( Internet ) vb., kendi kendinize veya grupla alabileceiniz tm ortamlar. Donanm Okul veya snf, blm kitapl, VCD, DVD, projeksiyon, bilgisayar ve donanmlar vb. Modlde yer alan herhangi bir renme faaliyetinden sonra, verilen lme aralar ile kendi kendinizi deerlendireceksiniz. Modl sonunda retmeniniz tarafndan teorik ve pratik performansnz lme teknikleri uygulayarak modl uygulamalar ile kazandnz bilgi ve beceriler llerek deerlendirileceksiniz.

ETM RETM ORTAMLARI VE DONANIMLARI

LME VE DEERLENDRME

ii

GR GR GRSevgili renci, Benzen; aromatik hidrokarbon olarak adlandrlan organik bileikler snfnn en basit yesidir. Renksiz, alevlenebilen, kaynama noktas 80,1oC, erime noktas 5,5 oC olan bir svdr. Organik bileiklerde znen ve kendisi de baka kimyasallar zme zelliine sahip bir maddedir. Kimyasal almalarda en ok kullanlan organik bileikler arasnda yer alr. Benzen ve trevleri petrokimya sanayinde nemli yer tutmaktadr. Endstride en nemli kullanm alanlar plastik imalatnda kullanlan stiren ve fenolun sentezinde balang maddesi olarak, naylon bileiklerinde ve sentetik deterjan imalatnda kullanlmaktadr. Endstriyel bakmdan deerli olduu kadar, yaps bakmndan kimyasal almalarda da nemli bir yer tutmaktadr. Bu iyi ynleri yannda, insan sal asndan solunduunda kan hcrelerini ldrme etkisine sahip olduundan kanser yapma zellii mevcuttur. Kanser yapan bileikler arasnda yer almaktadr. Bu modl baaryla bitirdiinizde, benzen ve trevlerini, - stiren prosesinin retim akm emalarn, fiziksel zelliklerini, retim teknolojilerini ve kullanm alanlarn ok daha iyi anlayabileceksiniz.

i

2

RENME FAALYET1 RENME FAALYET1AMAGerekli ortam salandnda kuralna uygun olarak petrokimya prosesinde benzen ve trevlerinden elde edilen rnlerin, zellikleri, kullanm alanlar ve akm emalar ile ilgili bilgi, beceri sahip olabileceksiniz.

ARATIRMA Aromatik hidrokarbonlar (arenler ) hakknda aratrma yapnz. Benzenin laboratuarlarda elde edili yntemlerini aratrnz.

1. BENZEN VE TREVLER1.1. BenzenAromatik bileiklerin en basiti benzendir. Ayrca bilinen en eski organik bileiklerden biridir. Benzenin nicel element analizi: % 92,3 C ve % 7,7 H dr. Buna gre bileim forml CH dr. Buhar younluuna gre tayin edilen molekl arl 78 g/ moldr. Buna gre kapal molekl forml C6H6 olur. Bu kapal formle, dz zincirli ve halkal olmak zere bir ok ak molekl formll karlk gelebilir. Halkal olan iki yap formln aada yazalm. Bunlardan biri Kekule, teki Dewar formldr.

CH CH CH CH CH

CH Dewar forml Kekule forml

3

Genelde Kekule forml benimsenmitir. Halkal bileiklerde genellikle halkadaki C atomu ve buna bal olan H atomu yazlmayp geometrik ekillerle gsterme gelenei vardr. Buna gre benzenin Kekule forml aadaki ekilde gsterilir.

ekil 1.1:Benzen moleklnn geometrik gsterilii

1.1.1. Benzenin Homologlar ve Benzen Halkasnda SbstitentlerYan zincir: Benzen halkasna dz veya dallanm bir hidrokarbon kk balanmsa buna yan zincir denir. Benzen halkasna bir takm yan zincirler balanarak benzenin homologlar meydana gelir. Bunlarn genel forml CnH2n-6 eklindedir. ( Burada n= 6dan balar). n= 6 iin C6H6 bulunur, bu benzendir. Homolog srann bundan sonraki yesi n=7 iin C7H8 metil benzen veya zel ve en ok kullanlan ad toluendir.

n=7 iin C7H8 CH3

n= 8 iin C8H10, 4 izomeri vardr: C2H5 CH3 CH3

CH3

Toluen (Metil Benzen) Etil Benzen CH3

orto ksilen (o ksilen , 1,2 dimetil benzen)

CH3 meta ksilen ( m -ksilen 1,3 - dimetil benzen)

CH3 para ksilen (p ksilen, 1,4 dimetil benzen)

4

n= 9 iin C9H11, 8 izomeri vardr. n C3H7 C3H7

C2H5 CH3

C2H5

C2H5

CH3 n Propil benzen CH3 KMEN CH3 CH3 CH3 HEMMELLTEN CH3 PSYDO KMEN CH3 CH3 CH3 MEZTLEN CH3 CH3

Aromatik halkaya bal doymam gruplar da bulunabilir. rnein, vinil grubunun balanmasyla, zel ad stiren olan vinil benzen, asetilen grubunu balanmasyla fenil asetilen meydana gelir. CH = CH2 CH CH

STREN (Vinil benzen)

FENL ASETLEN

1.1.2. zellikleri ve retim YntemleriBerrak, oda scaklnda renksiz, aromatik yapda ho kokulu bir svdr. Son derece yancdr. yi bir organik zcdr. Kan hcrelerini ldrme etkisi olduundan kanser yapan bileikler arasna girer. Alkol, kloroform, eter, aseton, karbon tetra klorr, glasiyal asetik asit ve yalara karr. Organik zclerin ounda znr. Suda znrl ok dktr. Buharlar dumanl bir alev kartarak yanar. Ad: Benzol, Siklohekzatrin, Fenilhidrit, kmr katran naftas. Molekler forml C6H6'dr.Tablo 1.1: Benzenin fiziksel zellikleri

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Donma noktas Viskozitesi (200C) Alevlenme noktas(Kapal Kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri78,11 g/mol 0,879 g/l 80,1 0C 5,5 0C 0,654mPa.S -11 0C 5950C

5

retim yntemleri; Toluenin hidrodealkilasyonu ile Toluenin disproporsiyonu ile Etilen retiminde yan rn olarak Petrol rafinerilerinde katalitik reforming operasyon ile Kmrn karbonizasyonu ile elde edilir.

1.1.3. Reaksiyon KabiliyetiBenzenin yapsnn kimyasal reaksiyonlara ne ekilde bir tepki gsterdii zerine yaplan almalarn, organik kimya teorilerinin gelimesinde nemi byk olmutur. Hidrojen atomlarnn karbon atomlarna orannn byle dk olduu bir bileikten umulan katlma reaksiyonlar benzende olmaz. Benzenin gsterdii tipik reaksiyonlardan biri, substitsyon reaksiyonlardr. Bu reaksiyon bir aktif grubun benzendeki bir hidrojeni karp onun yerine gemesi eklinde gerekleir. Bu davran aklamak, alt elektronun (benzende varm gibi gsterilen 3 tane ifte badan ileri gelen) belli karbonlarda deil btn benzen karbonlarna dalm olduunu dnmekle mmkn olur. Elektronlarn byle dalm olmas (belli karbonlarda olmamas) molekln kararl olmasn salar.

1.1.4. Kullanld YerlerBenzen byk lde stiren retimi iin etilbenzen, kmen, siklohegzan, dodesil benzen, nitrobenzen ve maleik anhidriti gibi nemli kimyasal maddelerin retiminde kullanlr. Ayrca zc olarak kullanm da vardr.

1.1.5. Benzenin nsan Sal zerinde EtkisiHavada 10 ppmin zerinde bulunmas insan sal asndan sakncaldr. Zehirlenme hali genellikle benzen buharlarnn solunmas ile ortaya kar. Deri yoluyla da organizmaya girerek zehirlenmeye neden olabilir. Yksek konsantrasyonda ( 3000 ppm veya zeri ) benzen buharna maruz kalndnda ani zehirlenme belirtileri ortaya kar. Bu belirtiler ba ars, ba dnmesi, dzgn konuamama, depresyon, derinin kzarmas, solunum gl, mide bulants, kusma eklinde grlr. Ortam deitirilmedii takdirde koma veya lm hali meydana gelebilir. Ancak endstride daha ok rastlanan zehirlenmeler kronik benzen zehirlenmeleri olup son derece nemlidir. Bu tr kronik olaylarda kan hcreleri tahrip olur ve alyuvar, akyuvar saylar azalr. Belirtiler itahszlk, ba ars, ba dnmesi, bulant, gszlk, sinirlilik, kilo kayb seklinde ortaya kar ve daha sonra burun ve damaklarda kanamalar grlr. Benzen ortamnda srekli alan isiler periyodik kan kontrollerine tabi tutulmaldr. Alyuvar veya akyuvar saylar devaml azalma gsteren ya da ard arda gelen aylk iki kontrolde akyuvar says metrekpte 5.000in, alyuvar says metrekpte 4.000.000'nun altnda bulunanlar hayati tehlikeye girmeden ortamdan uzaklatrlmaldr. Ani zehirlenme hallerinde suni solunum yaptrlmal gerekirse oksijen verilmelidir. Solunumu dzeltmek amacyla adrenalin kullanlmaldr. Benzenle alanlar koruyucu gzlk, yz siperlii, kauuk giysiler kullanmaldr. evre sal asndan iinde benzen bulunan atklar bir frn

6

iine pskrtlmek suretiyle yaklmaldr, yanmann daha kolay olmas asndan daha yanc bir zelti ile kartrmak uygun olabilir.

1.2. Etil BenzenA ) zellikleri ve retim Yntemleri: Renksiz bir sv olup aromatik kokuya sahiptir. Alkol, benzen, karbon tetraklorr ve eterde znr, suda hemen hemen hi znmez. Molekl forml C8H10 eklindedir.Tablo 1.2: Etil Benzenin fiziksel zellikleri

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/20 0C) Kaynama noktas Donma noktas Viskozitesi (200C) Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas retim yntemleri; Benzenin etilenle katalitik alkilasyonuyla

Birim deeri106,16 g/mol 0,8684 g/l 136,2 0C - 95 0C 0,64cp 28,9 0C 4320C

Petrol rafinerileri ve petrokimya tesislerinde retilen ksilen iinden dorudan ayrlarak retimi de mmkndr.

B ) Kullanld yerler: Stiren retiminde hammadde ve solvent olarak kullanlr.

1.2.1. StirenDoymam aromatiklerin en nemlisi olan Stiren; kristal ve anti sok polistiren (PS), kpk polistiren (EPS), stiren btadien kauuu (SBR), akrilonitril btadien stiren (ABS) ve stiren akrilonitril (SAN) retiminde hammadde olarak kullanlmaktadr. Stiren ayrca, doymam polyester reinelerinin (UPE), koruyucu kaplamalarn (stiren btadien latex, alkidler), polyesterlerin ve eitli kopolimerlerin retiminde kullanlmaktadr.

1.2.1.1. Mevcut DurumTrkiyede Stiren reten kurulu bulunmamaktadr. Stiren ihtiyac ithalat yoluyla karlanmaktadr. Trkiyede Petkim tarafndan 19751991 yllar arasnda Stiren retimi yaplmtr. Yarmca Petrokimya Kompleksinde 1975 ylnda retime balayan 19.450 ton/yl kapasiteli Stiren fabrikasndaki retim, ubat 1991de ekonomik nedenlerden dolay durdurulmutur. Yarmca Petrokimya Kompleksi Kasm 2001de alr durumdaki 5 fabrikas ile birlikte Tpraa devredilmi, Stiren ve dier kapal fabrikalar sklmtr.

7

1.2.1.2. retim Yntemi -Teknoloji:Stiren retimi iin eitli yntemler gelitirilmi olup ticari nemi olan prosesler ve alternatif retim yntemleri aada verilmektedir. A ) Etilbenzen Dehidrojenasyonu Yntemi Gnmzde dnyada stiren retiminde yaygn olarak kullanlan yntem, etilbenzen dehidrojenasyonu yntemidir. Bu yntemi kullanan eitli prosesler gelitirilmitir. Buprosesler aada belirtilmitir. a)Benzen ve etilenin sv faz alkilasyonunu takiben etilbenzenin adiyabatik dehidrojenasyonu ile Stiren retimi Benzen ve etilenin sv faz alkilasyonununu ve etilbenzenin adiyabatik dehidrojenasyonunu kapsayan bu entegre retim ynteminin lisansr Lummus Crest/Monsanto/UOP firmalardr. Dehidrojenasyon nitesinde, alkilasyon nitesinden gelen etilbenzen iki aamal bir prosesle 550-640 C scaklkta, 8-14 psia basnta dehidrojene edilmektedir. Bu proseste reaksiyon ss buhar ile salanmaktadr. Stiren verimi benzene gre % 94,3 ve etilene gre % 93,3 olmaktadr. Alkilasyon ve dehidrojenasyon reaksiyonlar aada verilmektedir. CH2 CH3

+ CH2 = CH2106

Benzen

EtilenCH2 CH3

Etil BenzenCH = CH2

+ H2 Etil Benzen Stiren

b) Benzen ve etilenin sv faz alkilasyonunu takiben etil benzenin oksidatif dehidrojenasyonu ile Stiren retimi: Benzen ve etilenin sv faz alkilasyonununu ve etilbenzenin oksidatif dehidrojenasyonu kapsayan bu entegre retim ynteminin lisansr Lummus Crest/Monsanto/UOP firmalardr. Dehidrojenasyon nitesinde, alkilasyon nitesinden gelen etilbenzen aamal bir prosesle 625 C scaklkta, 8-13,5 psia basnta dehidrojene edilmektedir. Dehidrojenasyon nitesinde toplam etilbenzen dnm % 82,5 olup, oluan

8

hidrojenin yaklak % 53 oksidize edilmektedir. Bu proseste reaksiyon ss buhar ile salanmakta, Stiren verimi benzene gre % 94,7 ve etilene gre % 93,7 olmaktadr. c ) Benzen ve etilenin buhar faz alkilasyonunu takiben etil benzenin adiyabatik dehidrojenasyonu ile Stiren retimi: Dehidrojenasyon nitesinde, alkilasyon nitesinden gelen etilbenzen birbirine seri bal iki reaktrde 626-641 C scaklkta dehidrojene edilmektedir. Bu proseste reaksiyon ss buhar ile salanmakta, stiren verimi benzene gre % 95,1 ve etilene gre % 94,9 olmaktadr. d) Benzen ve etilenin buhar faz alkilasyonunu takiben etil benzenin izotermal dehidrojenasyonu ile Stiren retimi Dehidrojenasyon nitesinde, alkilasyon nitesinden gelen etil benzen multi-tubular bir reaktrde 620 C scaklkta ve vakum altnda dehidrojene edilmektedir. Bu proseste reaksiyon ss lityum, potasyum ve sodyum karbonattan oluan tuz eriyii ile salanmakta, stiren verimi benzene gre % 94,1 ve etilene gre % 93,8 olmaktadr. B ) Alternatif Stiren retim Prosesleri a ) Btadienin sv faz dimerizasyonu ile elde edilen 4-vinilsiklohekzenin gaz faz oksidatif dehidrojenasyonu ile Stiren retimi Sv faz dimerizasyon nitesinde, ham C4 akm iinde bulunan btadienin % 90n UOP firmasnn zeolitik bir katalizr kullanlarak 100 C scaklkta ve 270 psia basnta 4vinilsiklohekzene dntrlmektedir. Dehidrojenasyon nitesinde, dimerizasyon nitesinden gelen 4-vinil siklohekzen Sn/Sb oksidasyon katalizr kullanlarak 400 C scaklkta, 90 psia basnta stirene dntrlmektedir. Her iki nitede de multi-tubular reaktr kullanlmaktadr. Bu proseste stiren verimi % 83dr. Dimerizasyon ve oksidasyon reaksiyonlar aada verilmektedir. 2 CH2 = CH CH = CH2 1,3-Btadien C6H9 CH = CH2 + O2 4-vinilsiklohekzen C6H9 CH = CH2 4-vinilsiklohekzen C6H5CH = CH2 + 2 H2O Stiren

b ) Toluen oksidasyonu ile stilben eldesi ve stilbenin disproporsiyonu ile Stiren retimi Stiren retiminde alternatif bir yol olan bu proseste, toluen oksidasyonu ile elde edilen stilbenin disproporsiyonu ile stiren retimi gerekletirilmektedir. 2 C6H5CH3 + O2 C6H5CH=CHC6H5 + 2 H2O Toluen Stilben C6H5CH=CHC6H5 C6H5CH=CH2 + C6H6 Stilben Stiren Benzen

9

c ) Toluen oksidayonu ile stilben eldesi ve stilbenin etilen ile reaksiyonu ile Stiren eldesi Stiren retiminde alternatif bir yol olan bu proseste, toluen oksidasyonu ile elde edilen stilben etilen ile reaksiyona girerek Stiren retimi gerekletirilmektedir. Toluen oksidasyonunda Bi/K oksit katalizr, stilben disproporsiyonunda Mo katalizr kullanlmaktadr. Bu prosesin en byk avantaj, ticari benzen alkilasyonu + etilbenzen dehidrojenasyonu entegre retim yntemine kyasla yar yarya etilen kullanlmasdr. Henz ticari uygulamas olmayan bu retim ynteminin reaksiyonlar aada verilmektedir. 2 C6H5CH3 + O2 C6H5CH = CHC6H5 + 2 H2O Toluen Stilben C6H5CH = CHC6H5 + C2H4 2 C6H5CH = CH2 Stilben Etilen Stiren d ) Etilbenzenin hidroperoksite oksidasyonu ile elde edilen hidroperoksitin propilen ile reaksiyonu sonucu elde edilen a-metilbenzilalkolun dehidrasyonu ile Stiren retimi Hidroperoksidasyon prosesi olarak bilinen bu alternatif Stiren retim prosesinin lisansr Shell ve Arco firmalardr. Bu proseste, etilbenzenin sv faz oksidasyonu ile etilbenzenhidroperoksit (EBHP), a-metilbenzilalkol(MBA) ve asetopenon (ACP) elde edilir. EBHP propilen ile reaksiyona girerek propilen oksit ve MBA elde edilir. Bu reaksiyonda Mo veya Ti esasl katalizrler kullanlmaktadr. Oksidasyon reaksiyonu sonucu oluan ACP 90 155 C scaklkta ve 1200 psia basnta hidrojene edilerek BA elde edilir. MBAnn dehidrasyonu sonucu Stiren elde edilir. Dehidrasyon reaksiyonunda genellikle katalizr olarak almina, reaksiyon ortam olarak tri-fenilmetan kullanlmaktadr. Bu alternatif Stiren retim ynteminin reaksiyonlar aada verilmektedir. C6H5CH2CH3 + O2 C6H5CH(CH3)OOH Etilbenzen Etilbenzenhidroperoksit (EBHP) C6H5CH2CH3 + O2 C6H5CH(CH3)OH Etilbenzen a-metil benzil alkol (MBA) C6H5CH2CH3 + x O2 (C6H5)CO(CH3) + asitler Etilbenzen Asetopenon (ACP) C6H5CH(CH3)OOH + C3H6 C3H6O +C6H5CH(CH3)OH EBHP Propilen MBA (C6H5)CO(CH3) + H2 C6H5CH(CH3)OH ACP MBA C6H5CH(CH3)OH C6H5CH=CH2 + H2O MBA Stiren

10

e ) Dier Alternatif Stiren retim Prosesleri a-metil fenilasetaldehitin paladyum katalizr ile 150C scaklkta dekarnonilasyonu sonucu stiren eldesi: Bu proseste dnm % 78 olup ticari uygulamas yoktur. Toluen ve metann oksidatif birleme (coupling) reaksiyonu ile stiren eldesi: 500 1000 C scaklk ve 15-450 psia basn aralnda gerekletirilen bu reaksiyonda, toluen dnm % 29-45, stiren seicilii %10-25 aralndadr. Bu yntem, ticari olarak uygulanmamaktadr. Toluen ve asetonun pirolizi sonucu stiren eldesi: 700900 C scaklkta buhar ortamnda gerekletirilen piroliz reaksiyonunda toluen dnm % 40, stiren seicilii % 38 olup, en byk yan rnler etilbenzen ve benzendir. Bu retim yntemi ticari olarak uygulanmamaktadr. Toluenin formaldehit veya metanol ile alkilasyonu ile stiren eldesi: 400-450 C scaklkta zeolit katalizr kullanlarak gerekletirilen alkilasyon reaksiyonlarnda toluen dnm % 15-30, stiren seicilii %13-33 olup en byk yan rn etilbenzendir. Bu retim yntemi ticari olarak uygulanmamaktadr. Benzen ve etilen oksitin alkilasyonu ile stiren eldesi: 315440C scaklkta ve 70 75 psia basnta aluminosilikat tipi katalizr kullanlarak gerekletirilen alkilasyon reaksiyonunda etilen dnm % 4-12 aralndadr. Bu retim yntemi ticari olarak uygulanmamaktadr. Etilen veya n-oktann aromatizasyonu ile stiren eldesi: Etilenin 850C scaklkta gerekletirilen aromatizasyon reaksiyonunda etilen dnm % 87,5, stiren seicilii % 36,6 olup, benzen, naftalin ve toluen yan rn olarak retilmektedir. Ayrca, n-oktan 550C scaklkta ve 1 mmHg basncnda Pt/In ieren ZSM-5 zeolitik katalizr kullanlarak gerekletirilen aromatizasyon reaksiyonunda noktan dnm % 99,4, stiren seicilii % 64,3dr. Bu retim yntemleri ticari olarak uygulanmamaktadr.

1.2.1.3. Mevcut DurumuTrkiyede stiren retimi yaplmad iin yurtii stiren talebi ithalatla karlanmaktadr. Stiren yurdumuzda PS, SBR gibi sektrlerde ve dier alanlarda (doymam polyester reineleri, koruyucu kaplamalar v.b. gibi) kullanlmaktadr. Petkimin Yarmca Petrokimya Kompleksinde 1975 ylnda retime balayan stiren fabrikasnda tevsi ve modernizasyon almalar yaplamam ve fabrika zaman ierisinde gerek teknoloji ve gerekse kapasite asndan dnya standartlarnn gerisinde kalmtr. 1991 ylnda da stiren retim maliyetinin ithalat fiyatlarnn zerinde olmas nedeniyle fabrikann retimi durdurulmutur. Proses ve ekipman teknolojisindeki gelimelere bal olarak stiren fabrikalarnn optimum kapasiteleri artm olup, yeni kurulan dnya leindeki stiren

11

fabrikalarnn kapasiteleri 500.000 ton/yln zerine kmtr. Gnmz koullarnda rekabet edebilecek yeni bir stiren fabrikasnn kapasitesinin minimum 300.000 ton/yl seviyesinde olmas gerekmektedir. Trkiyenin 2005 ylndaki stiren tketimi yaklak 55.000 ton/yl seviyesindedir. Fakat yurdumuzun PS, EPS, SBR ve ABS gibi stiren trevlerine olan talebi hzla artmakta olup nemli seviyelere ulam durumdadr ve bu talebin ok byk bir blm de ithalat yoluyla karlanmaktadr. Bu nedenle, eer bu stiren trevlerinin yurtiinde retilmesi durumunda ham madde olarak ihtiya duyulacak stiren miktar dikkate alnrsa, Trkiyenin stiren edeeri olarak stiren talebinin olduka yksek seviyelerde olduu grlmektedir. Ancak bu talebin yurtii stiren tketimine fiilen yansyabilmesi iin lkemizde stiren trevi reten yeni fabrikalarn kurulmas gerekmektedir. Bu balamda Petkim, Aliaada, 270.000 ton/yl kapasiteli PS (kristal ve antisok) ve 60.000 ton/yl kapasiteli ABS fabrikalar ile bu fabrikalarn ham madde ihtiyacn karlayacak 300.000 ton/yl kapasiteli bir stiren fabrikas kurmay planlamaktadr. retime 2010 ylnda balanaca ngrlen bu yatrmlarla, Aliaa Petrokimya Kompleksi Aromatikler fabrikasnda retilen ve Trkiyede tketim alan olmad iin ihra edilen benzen rnnn stirene dntrlmesi ve retilen bu stirenin de katma deeri yksek PS ve ABS gibi stiren trevlerine dntrlerek bu rnlere olan Trkiye talebinin karlanmas hedeflenmektedir. Fabrikada kullanlacak olan ham maddelerden benzen, aromatikler fabrikasndan temin edilebilecek fakat etilen, ithalat yoluyla karlanabilecektir. Dier taraftan Baser Petrokimya, Yumurtalkta bulunan PS (kristal ve antiok) kapasitesini 60.000 ton/yl artrmay planlamaktadr. Trkiyenin stiren talebinin, planlanan bu yatrmlarla, 2010 ylnda 400.000 tonun zerine kaca tahmin edilmektedir.

1.2.1.4. Yarmca Kompleksi Stiren Fabrikas retim TeknolojisiStiren, yarmca kompleksinde etilbenzenin dehidrojenasyonu yntemi ile retilmekte olup, prosesin akm emas ekil 12de verilmitir. Stiren fabrikas iki niteden oluur. lk nitesi katalitik kondensasyon ksm, ikinci nitesi ise etilbenzen dehidrojenasyon ve stiren artma ksmdr. A ) Katalitik Kondenzasyon Ksm Depo tankndan alnan benzen risaykl kolonuna verilerek iindeki nem giderilir. Kolondan kan benzen, etilen ile kartrlp bir n stcdan geirildikten sonra, iinde kizelgura emdirilmi fosforik asit esasl katalizr bulunan kondenzasyon rektrne verilir. Reaktrden kan etilbenzen ve reaksiyona girmemi benzen ieren karm benzen risaykl kolonundan geirilerek tekrara reaktre gnderilir. Kolonun altndan alnan ve etilbenzen ieren karm ise etil benzen kolonuna arj edilir. Kolondan tepe rn olarak etil benzen, dip rn olarak ta polietilbenzen alnr. Dip rn olarak polietilbenzen kolonunda fraksiyona ayrlr. Kolonun tepesinden tepesinden tasarm koullarna gre yaklak 1900C kaynama noktal polietilbenzen, dipten de stiren kolonunun dibinde biriken maddeleri inceltmede kullanlan 2600C kaynama noktal polietilbenzen alnr.

12

B ) Etilbenzen Dehidrojenasyon Stiren Artma Ksm Etilbenzen kolonundan tepe rn olarak alnan etilbenzen ile etilbenzen kolonunun tepesinden gelen risaykl etilbenzen karm stp yksek basnl buhar ile birlikte dehidrojenasyon reaktrlerinden geirilir. Reaktrden kan rn karm s deitiricilerde soutulduktan sonra rn deitiricisinde younlaan buhar hidrokarbonlardan ayrlr. Hidrokarbon karm daha sonra benzen toluen kolonuna gnderilir. Kolona giden besleme akmnn bir ksm kkrt potalarndan geirilerek kolona verilir. Bylece sisteme, stirenin polimerlemesini nlemek amacyla inhibitr olarak kkrt ( 2 4 dinitrofenol) ilave edilir. Benzen toluen kolonundan tepe rn olarak alnan benzen toluen karm depo tankna gider. Dipten alnan karm ise etil benzen kolonuna arj edilir. Kolonun tepesinden alnan etil benzen dehidrojenasyon reaktrlerine gnderilir. Dipten alnan stiren ise stiren kolonuna arj edilir. Stiren kolonunun tepesinden stiren, dibinden de kolonun dibine biriken stiren, polistiren ve ar maddelerin karmndan oluan dip rn inceltilerek alnr. Dip rn iindeki stiren buharlatrlarak geri kazanldktan sonra depolanr. Nihai stiren rnn iinde kkrt istenmedii iin stiren kolonuna belirli noktalarda inhibitr olarak TBC (tersiyer btil katekol) verilir. Stiren rn ise soutulduktan sonra ara tanknda toplanr. stenen spesifikasyona uygunsa depo tankna gnderilip depolanr. Depo tankndaki stiren, polimerlememesi iin 50Cde ve iinde 13 ppm dzeyinde TBC ierecek ekilde muhafaza edilir.

13

Taze Benzen Kurutulmu BenzenBenzen Risaykl Kolonu

Etilbenzen

PEB Kn: 1900C

Etilen

Kondenzasyon Reaktr

Katalizr

Etilbenzen + Benzen

Etilbenzen

Polietilbenze n

Atk Benzen

Etilbenzen Benzen Toluen Etilbenzen

Polietilenbenzen Kolonu

Etilbenzen Kolonu

PEB Kn: 2600C

Stiren

Etilbenzen Kolonu

Dehidrojenasyo n Reaktr

Katalizr

Dehidrojenasyo n rn

Stiren Kolonu

B T Kolonu

Etilbenzen Stiren

Dip rn

ekil 1.2: Stiren fabrikas proses akm emas

14

1.3. Kmen (zopropil Benzen)A ) zellikleri ve retim YntemiRenksiz bir svdr. Etil alkolde, karbon tetraklorrde, eterde ve benzende znr. Suda znmez.

ekil 1.3: Kmenin yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/20 0C) Kaynama noktas Donma noktas Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri120 g/mol 0,8632 g/l 152,5 0C - 96 0C 40,6 0C 4240C

Tablo 1.3: Kmenin (zopropil Benze) fiziksel zellikleri

retim yntemi; Benzenin, propilen ile katalitik alkilasyonu yoluyla elde edilir. Tepkimesi; H C6H5 C CH3 CH3 Kmen veya Kumol ( zopropil benzen)

AlCl3 C6H6 + CH2 = CH CH3 Benzen Propilen

B ) Kullanld Yerler Fenol, aseton, alfa metil stiren retiminde hammadde olarak ve zc olarak kullanlmaktadr.

15

1.3.1. Trevleri 1.3.1.1. FenolBenzen hidrojenlerinden biri veya birka yerine hidroksil (OH) gruplarnn girmesiyle treyen bileiklere fenoller denir. Fenol, karbolik asit veya hidroksil benzen de denen, ok ynl organik bir bileiktir. Benzen moleklnden bir hidrojen karlmasyla geriye kalan kke (C6H5) alkil ismine izafeten "Fenil" ismi verilir. Fenil kk, alkil kknn tersine asitletirici gruptur. Girdii molekln eitlik zelliini artrrlar. Bu bakmdan fenollerin bnyelerinde (OH) gruplar bulunmasna ramen, eitlik zellii gsterir. Basit fenoller maden kmr katranndan elde edilirse de bugn ucuz olarak benzenden sentezlenmektedir. Fenollerin deerlii molekllerindeki (OH) saysna baldr. Bir (OH) varsa 1, iki (OH) varsa 2 deerlidir. Fenollerin en basiti fenik asit (C6H5OH) dir. smine sadece "fenol" de denir. Sv ve buhar halinde iken zel kokuya sahip zehirli bir maddedir. Dezenfektan olarak kullanlr. Fenollerin sudaki eriyikleri, demir 3 klorr eriyii ile mavi renk meydana getirir. Fenoln sudaki eriyiine brom suyu damlatlrsa (2, 4, 6) tribrom fenolden ibaret renksiz, kristal yapl bir kelek meydana gelir. Bu ayrm fenol iin hassastr. Saf halde renksizdir. Deri ile temas ederse deriyi tahri eder ve zehirlidir.

Veya

ekil 1.4. Fenoln forml

A ) zellikleri ve retim Yntemleri Beyaz kristal yapya sahiptir. Safszlklar veya hava ile k karsnda rengi pembeden krmzya kadar dner. Havadan su absorbe ederek sv hale dnr. Keskin yakc bir tada ve hemen fark edilen bir kokuya sahiptir. Olduka kuvvetli bir korozif maddedir. Etanol, eter, kloroform, gliserin, karbon dislfr ve suda znr.

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/20 0C) Kaynama noktas Donma noktas Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri94 g/mol 1,071 g/l 181,9 0C 43 0C 79 0C 7150C

Tablo 1.4: Fenoln fiziksel zellikleri

16

retim yntemleri; Benzenin slfonasyonu ile benzen slfonik asit elde edilir. Bu nce sodyum tuzuna evrilir sonrada kostikle muamele edilerek fenoln sodyum tuzu elde edilir. Toluenin oksidasyonu ile nce benzoik asit ve bunu takip eden ikinci bir oksidasyon ile de fenol elde edilir. Klorobenzenin dehidroksiyonu ile Klorobenzenin alkali hidrolizi ile Kmenin oksidasyonu ile

B ) Kullanm Alanlar Bisfenol A, DPP (difenil Propan ) yapmnda ve fenolik reine retiminde kullanlr. Dier nemli sentetik trevleri salisilik asit, asetil salisilik asit (aspirin) dir. 2,4 dikloro fenoksi asetik asit ve 2,4,5 trikloro fenoksi asetik asit tarmda kullanlr. Pentaklorofenol standart odun koruyucu olarak kullanlr. Dier halojenli fenoller bcek ldrc olarak, deri koruyucu ve bakterilerle mcadelede kullanlr. Fenoller nitrobenzen ile birlikte anilin yapmnda da kullanlmaktadr. C ) Trevleri a) Bisfenol A zellikleri: Fenol kokusunda beyaz pul halinde, kristal bir yapya sahiptir. Suda znmez. Alkol ve seyreltik alkali zclerde znr. Karbon tetra klorrde ok az znr. Fenol ve asetonun reaksiyonu ile elde edilir.

ekil 1.5: Bisfenol A nn yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (25/25 0C) Kaynama noktas (4.0 mmHg) Erime noktas Alevlenme noktas (ak kap)

Birim deeri228,28 g/mol 1,195 g/l 220 0C 153 0C 79,4 0C Resim 1.1:Bisfenol - A maddesi

Tablo 1.5: Bisfenol A nn fiziksel zellikleri

17

Kullanm Alanlar: Epoksi, polikarbonat, fenoksi, polislfon ve baz polyester reinelerin retiminde ara madde olarak yanmaya dayankl malzemelerin yapmnda, kauuk kimyasallarnda ve fungasitlerde kullanlr. b ) Polikarbonat Polikarbonatlar, termoplastiklerin zel bir grubudur. lenmesi, kalplanmas, sl olarak ekillendirilmesi kolaydr, bu tip plastikler modern imalat sektrnde ok geni kullanm alan olan plastiklerdir. Polikarbonatlar olarak isimlendirilmilerdir, nk uzun molekler zincirleri iinde karbonat gruplar (-O-CO-O-) tarafndan balanm fonksiyonel gruplara sahiptir. En yaygn polikarbonat plastik tipi, bisfenol - A gruplar ile balanm karbonat gruplarnn oluturduu polimer zincirlere sahip olandr. Bu tip polikarbonat ok dayankl bir malzemedir, kurungeirmez cam yapmnda kullanlr. Polikarbonatlarn karakteristikleri polimetil metakrilata (PMMA; akrilik) olduka benzer, fakat polikarbonat daha gl ve daha pahaldr. Ayrca bu polimer olduka effaf ve geiren bir yapdadr. Birok cam trnden daha iyi k geirgenlik karakteristiine sahiptir. CR39 zel bir polikarbonat malzeme olup iyi optik ve mekanik zelliklere sahiptir ve sklkla gzlk cam yapmnda kullanlr.

Polikarbonattn Bisfenol - A ve fosgen (karbonil klorr)'den sentezlenmesi zellikleri: Polikarbonat reineleri effaf, korozyona dayankl, tututuklarnda kendi kendini sndren, zaman ve s ile boyutlar ok az deien, nem absorpsiyonu ok dk olan ve btn bunlara ilave olarak ok iyi mekanik zellii olan nemli mhendislik plastiklerinden biridir. zgl arl 1,2 g/ L dir. Kullanm Alanlar: Polikarbonat, endstri ve laboratuvarlarda olduu kadar ev eyalarnda da yaygn kullanlr. Koruma amal paralarn yapmnda kullanlr (Bankalar ve baz binalarda krlmayan veya yanstan pencereler gibi). Polikarbonattan yaplan dier rnler arasnda gzlk ve gne gzl camlar, CD (kompakt disk), otomobil far camlar

18

saylabilir. Ayrca iki ya da daha fazla cidarl (multicell) gzenekli levhalar halinde imal edilen polikarbonat, her trl aklklarn kapatlmasnda kullanlabilen bir at kaplama malzemesidir. yi s izolasyon zellii nedeniyle seralarda cam ve naylona alternatif olarak kullanlr. Kan analiz sistemleri ve eitli tbbi ekipmanlarn nemli paralar da polikarbonattan yaplmaktadr. effafl, darbe dayanmnn ykseklii ve gdalarla temasnda bir saknca bulunmamas nedeniyle gda sanayinde giderek yaygnlamaktadr.

1.4. NitrobenzenA ) zellikleri ve retim YntemiSar kristal veya sar yams svdr. Etil alkol, eter ve benzende znr. Suda ok az znr. Molekl forml C6H5 - NO2 eklindedir. Yap forml;

ekil 1.6. Nitrobenzenin yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (18/4 0C) Kaynama noktas (4.0 mmHg) Erime noktas Alevlenme noktas (kapal kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri123 g/mol 1,199 g/l 210,9 0C 5,7 0C 88 0C 482 0C

Tablo 1.6: Nitrobenzenin fiziksel zellikleri

retim yntemi; Benzenin dorudan nitrolanmas ile elde edilir.

19

B ) Kullanld Yerler Byk ounluu anilin retiminde kullanlr. Selloz esteri iin zc, selloz asetatlarn esterletirilmesinde tamamlayc ve metal veya ayakkab parlatclarnda kullanlr. Ayrca diaminodifenil, kinolin ve azobenzen retiminde kullanlmaktadr.

1.4.1. AnilinA ) zellikleri ve retim Yntemi: Renksiz, ya grnmnde svdr. Hava ve kla temas ettiinde rengi hemen kahverengiye dner. Etil alkol ve eterde znr, suda az znr. ( 3,6 g /100 ml 180Cde). Molekl forml C6H5NH2 eklindedir. Yap forml;

ekil 1.7: Anilinin yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Donma noktas Alevlenme noktas (kapal kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri93,13 g/mol 1,02g/l 184,13 0C - 6,3 0C 70 0C 371 0C

Tablo 1.7: Anilini fiziksel zellikleri

retim yntemleri; Nitrobenzenin indirgenmesiyle Nitrobenzenin buhar faznda katalitik hidrojenasyonuyla Klorobenzenin aminasyonuyla Siklohegzanoln amonyakla reaksiyonu sonucunda Fenol ve amonyan reaksiyonu sonucunda

20

B ) Kullanld Yerler: Kauuk formlasyonlarnda hzlandrc ve antioksidan olarak boya ve fotoraf kimyasallar retiminde, retan kpkler iin izosiyanat retiminde, ila, patlayclar, difenilamin, fenolikler, mantar ve veteriner ilalar retiminde kullanlr.

1.5. KlorobenzenA ) zellikleri ve retim Yntemi Monoklorobenzen: Renksiz uucu bir svdr. Bedeme benzer bir kokuya sahiptir. Etil alkol, benzen, kloroform ve eterde oda scaklnda znr. Suda znmez. Molekl forml C6H5Cl eklindedir.

ekil 1.8:Klorobenzenin yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Erime noktas Alevlenme noktas (kapal kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri1,106g/l 132,1 0C 45,6 0C 24 0C >673,9 0C

Tablo 1.8: Monoklorobenzenin fiziksel zellikleri

o Diklorobenzen: Renksiz, ho aromatik kokuya sahip uucu bir svdr. Etil alkol, benzen, eter ve hemen hemen btn organik solventlerde znr. Suda znmez.

21

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Erime noktas Alevlenme noktas (kapal kap)

Birim deerig/mol 1,305g/l 180,50C - 17,6 0C 74,4 0C

Tablo 1.9: o- diklorobenzenin fiziksel zellikleri

p Diklorobenzen: Beyaz kristalleri uucu olup etrafa ho koku yayar. Deiik kristal byklne sahiptir. Benzen, eter,etil alkol ve karbon dislfrde znr. Suda znmez.

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Erime noktas Alevlenme noktas (kapal kap)

Birim deerig/mol 1,248g/l 173,70C 53 0C 65 0C

Tablo 1.10: o- diklorobenzenin fiziksel zellikleri

retim yntemleri; Benzenin klorlanmasyla C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl RASCIIING IIOOKER yntemi ile mnoklorobenzen eldesi ile (benzenin buhar faznda oksiklorinasyonu ile)

B ) Kullanld Yerler m Diklorbenzen: o p nitroklorobenzen (anilin) retiminde byk bir ksm tketilir. Fenol retiminde ve zc olarak kullanlmaktadr. o Diklorobenzen: Organik sentezlerde, zararl bceklerin ldrlmesinde kullanlan zehirli ilalarn yapmnda, DDT, toluen diizosiyanat prosesinde solvent olarak kullanld gibi yine solvent olarak makinelerin temizlenmesinde ve boya kartmada kullanlr. Ayrca eitli boyalarn retiminde de kullanlr. p Diklorobenzen: Haarat ldrc olarak kullanlr.

22

1.6. Lineer Alkil Benzen (LAB)A ) retim Yntemi: LAB Benzenin lineer olofinlerle alkilasyonu sonucu retilmektedir. Lineer olofinler kerosen, parafin, wax ve etilenden klarak retilebilmektedir. Ayrca n parafinden kloroparafin, kloroparafinden alkilasyon yoluyla LAB retmekte mmkndr. Katalitik benzen alkilasyonuyla B ) Kullanld Yerler: Yumuak deterjan aktif maddesi olan lineer alkil benzen slfonat (LAS) retiminde kullanlr.

1.6.1. Deterjan Aktif MaddeleriA ) zellikleri beyazdan ak sarya kaan pul, granl veya toz halindedir. Dodesil benzen esasl olanlar biyolojik olarak daha zor paralandndan sert deterjan aktif maddesi diye adlandrlr. Lineer alkil benzen esasl olanlar ise biyolojik olarak daha kolay paralandndan yumuak deterjan aktif maddesi olarak adlandrlmaktadr. B ) retim Yntemleri Lineer alkil benzenin kkrt tirioksit veya slfrik asit veya oleum ile reaksiyonundan LAB slfonik asit elde edilir. Bunun da sodyum hidroksit ile muamelesi sonucu deterjan aktif maddesi olarak kullanlan sodyum alken slfonat retilir. Dodesil benzenin kkrt trioksit, oleum veya slfrik asit ile reaksiyonundan DDS slfonik asit elde edilir. Bununda sodyum hidroksit ile muamelesi sonucu deterjan aktif maddesi olarak kullanlan dodesil benzen sodyum slfonat elde edilir.

C ) Kullanld Yerler: Ev tipi deterjanlarn retim formlasyonlarnda %15 20lik bir payla tketilirler. Ayrca sv deterjan frmlasyonunda da yer alabilir.

1.7. Maleik AnhidritA ) zellikleri ve retim Yntemi: Akrid kokulu, beyaz ine ve pul eklinde kat maddedir. Su (16,3 g/ 100 g, 300C) aseton, eter, kloroform ve petrol hidrokarbonlarnda znr. Karbon tetraklorrde ok az znr. Molekl forml C4H2O3 eklindedir. Yap forml;

23

Resim 1.2:Maleik anhidriti

ekil 1.9:Maleik anhidritinin yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Erime noktas Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri98,06 g/mol 0,934 g/L 199,7 0C 53 0C 110 0C 477 0C

Tablo 1.11: Maleik anhidritin fiziksel zellikleri

retim yntemleri; n btenin oksidasyonuyla Benzenin katalitik buhar faz oksidasyonuyla

[O]

H3C CO O + 2CO2 + 2H2O H3C CO

Benzen

Maleik anhidrit

24

B) Kullanld Yerler: Yarya yakn doymam poliester reinelerinde , dier ksm fumarik ve tartarik asit retiminde , tarm ilalarnda ve alkid reinelerinde kullanlr. Ayrca sv ve kat yalarn uzun sre saklanmasnda koruyucu olarak ve tekstil sanayinde t istemeyen kumalarn imalinde kullanlmaktadr.

1.8. SiklohegzanA ) zellikleri ve retim Yntemleri Renksiz, keskin batc bir kokuya sahip korozif olmayan svdr. Suda znmez. Aseton, alkol ve benzende znr. Molekl forml C6H12 eklindedir.

ekil 1.10: Siklohegzann yap forml

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Donma noktas Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri84 g/mol 0,779 g/L 80,8 0C 6,5 0C - 18,40C 245 0C

Tablo 1.12: Siklohegzann fiziksel zellikleri

retim yntemleri; Benzenin katalitik hidrojenasyonuyla Petrol rafinerilerinde rafinaj sonucu petrolden

B) Kullanld Yerler: Byk bir ksm naylon retiminde kullanlan kaprolaktam ve adipik asit eldesinde tketilir. Siklohegzan selloz eterlerin, kat veya sv yalarn zcs olarak kullanlr. Yal boya temizlenmesinde zc olarak kullanlmaktadr.

25

1.8.1. Siklohegzanon ve SiklohegzanolA ) retim Yntemleri Siklohegzann hava ile oksidasyonu ile Fenoln hidrojenasyonu ile Siklohegzanolun dehidrojenasyonu ile Siklohegzann oksidatif / dehidrojenasyonuyla

1.8.1.1. Siklohegzanon A ) zellikleri: Renksiz sv olup aseton veya nane kokusunu andran kokuya sahiptir. Suda az znr, hemen her trl organik zclerle karr. Molekl forml C6H10O eklindedir.

O

ekil 1.11: Siklohegzanonun yap forml Resin 1.3: Siklohegzanon

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Donma noktas Alevlenme noktas (ak kap) Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri98 g/mol 0,948 g/L 156,7 0C -47 0C 540C 420 0C

Tablo 1.13: Siklohegzanonun fiziksel zellikleri

26

B ) Kullanld Yerler: Adipik asit ve kaprolaktam retiminde kullanlr. Solvent olarak tketilir. Boya ve vernik karc olarak, yalama ya katks, sellozikler, tabii ve sentetik reinelerde, wax ve yalarda zc olarak kullanlr. 1.8.1.1. Siklohegzanol A ) zellikleri: Renksiz yams bir svdr. Suda ok az znr. Hemen hemen btn organik solvent ve yalarla karr. Molekl forml C6H12O eklindedir.

OH

Resim1.4: Siklohegzanol

ekil 1.12: Siklohegzanoln yap formlleri

zelliklerMolekl arl zgl arl (20/4 0C) Kaynama noktas Erime noktas Alevlenme noktas (ak kap) Tutuma noktas

Birim deeri100g/mol 0,943 g/L 161,1 0C 25,15 0C 67,80C 300 0C

Tablo 1.14: Siklohegzanoln fiziksel zellikleri

B ) Kullanld Yerler: Adipik asit retiminde kullanlr. Tekstil sanayinde, alkid ve fenolik reinelerde, zc, parlatc, plastik sanayinde ve emlsiyon yapclarda kullanlr.

1.8.1.2. KaprolaktamA ) zellikleri ve retim Yntemleri: Beyaz pul eklindedir. Su ve benzeri polar ve aromatik solventlerde znr. Yksek molekl arlkl alifatik hidrokarbonlarda az znr. Molekl forml C6H11NO eklindedir.

27

Resim 1. 5: Kaprolaktam

ekil 1.13: Kaprolaktamn yap forml

zelliklerMolekl arl Younluu (80 0C) Kaynama noktas (50 mm Hg) Erime noktas Alevlenme noktas Kendiliinden tutuma noktas

Birim deeri113g/mol 1,0135 g/L 180 0C 69,2 0C 139,5C 375 0C

Tablo 1.15: Kaprolaktamn fiziksel zellikleri

retim yntemleri; Hegzahidrobenzoik asit yoluyla Nitrik oksit indirgeme prosesiyle Fenol prosesiyle Siklohegzann fotonitrozasyonuyla Siklohegzanon ve hidroksilaminden

28

Resim 1. 6: Japonya'da kaprolaktam fabrikasnn grnm ve rn

B ) Kullanld Yerler: En yaygn olarak naylon 6 retiminde monomer olarak kullanlr. Plastikler, film, kaplama malzemesi, sentetik deri, poliretan, apraz ba ajan olarak da kullanm alan bulmaktadr.

29

UYGULAMA FAALYET UYGULAMA FAALYETGerekli malzemeler: Bilgisayar, yazc lem Basamaklar Bilgisayar hazrlaynz. neriler Laboratuvar nlnz giyerek alma masanz dzenleyiniz. Bilgisayarn fiini prize dikkatlice taknz.

Uygun seiniz.

program izimde ve ekilde olacak program seiniz. yardmc

izim sayfasn getiriniz. yatay konumuma balaynz. Kondenzasyon reaktrne benzen risaykl kolonuna balaynz.

Sayfann sol orta izime balaynz.

noktasndan

Etilen hattn kondenzasyon reaktrneKatalizr

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

Giri, klarn ynlerini okla gsteriniz.

Benzen risaykl kolonundan etilen hattna balant yapnz.

Balanty ekildeki gibi yapnz. Balant hattnn zerine kurutulmu benzen yaznz. Ak ynlerine dikkat ediniz.

30

Benzen risaykl kolonundan taze benzen hatt balayarak sten atk benzen k balaynz.

Kolonun adn iine yaznz. Balantlara dikkat ediniz. Atk hattna ismini yaznz. Ak ynlerine dikkat ediniz.

Benzen risaykl kolonunu etil benzen kolonuna balaynz.

Hatta etilen benzen yaznz. Ak ok ynlerine dikkat ediniz. Balantlar ekilde ki gibi yapnz. Etil benzen hattndan benzen risakl kolonuna balant yapnz.

Etil benzen kolonunu polietil benzen kolonuna balaynz.

Kolonun stnden ve altndan kan PEB maddesini kaynama noktalaryla yaznz. Balant hattna polietil benzen yaznz.

Etil benzen kolonunu dehidrojenasyon reaktrne balaynz.

ekildeki gibi balant yapnz. Balant hattnn zerine etil benzen yaznz. Ak ynlerine dikkat ediniz.

Katalizr

Dehidrojenasyon Kolonuna balaynz.

reaktrn

B.

T.

Kolonun st kna benzen toluen yaznz. Ak ynlerini belirtiniz. Balanty ekildeki gibi yapnz. izimlerinizi konu anlatmndan kontrol ediniz. Balant hattnn zerine dehidrojenasyon rn yaznz.

31

B. T. Kolonunu etil benzen kolonuna balaynz.

Kolonun stnden kan etil benzen hattn dehidrojenasyon rektrne balanan etil benzen hattna balaynz. Balantlar ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerini okla belirleyiniz. Kolonlar aras balant hattna etil benzen yaznz.

Etil benzen kolonunu stiren kolonuna balaynz.

Balanty ekildeki gibi iziniz. Kolonun st kna stiren, alt kna dip rn yaznz. Kolonlar aras balant hattna stiren yaznz. iziminizi konu anlatmndan kontrol ediniz.

Ak emasn yazcda yazdrnz. Mmknse alnz. renkli olarak kt

Rapor olarak teslim ediniz.

Hangi rnn proses akm emas olduunu yaznz.

32

LME VE DEERLENDRME LME VE DEERLENDRMEAadaki 1- 7e kadar olan sorularda boluklar doldurup ve 8 - 20e kadar olan test sorularn cevaplaynz. 1.Gnmzde benzenin .. forml benimsenmitir. 2. Benzenin havada .in zerinde bulunmas insan sal acsndan sakncaldr. 3. .. stiren retiminde ham madde ve solvent olarak kullanlr. 4. C6H5CH2CH3 + O2 tepkimesini tamamlaynz. 5. Benzen hidrojenlerinden biri veya bir ka yerine hidroksil (OH) gruplarn balanmasyla treyen bileiklere .. denir. 6. Nitrobenzenin byk ounluu .. retiminde kullanlr. 7. C6H6 + Cl2 ?.... + HCl tepkimesini tamamlaynz. 8. Aadakilerden hangisi benzenin molekl formldr? A ) C6H5 B ) C6H6 C ) C6H7 D ) C6H8

9. Aadakilerden hangisi benzenin yap formldr?CH =CH2

A)

B)

CH3

C)

D)

OH

10. Aadakilerden hangisi p ksilenin formldr?CH3 CH3 CH3

A)

CH3

CH3

B)CH3

C)CH3

D)

11. Aadakilerden hangisi stirenin dier bir addr? A ) Fenil asetilen B ) Kmen C ) Etil Benzen D )Vinil benzen

12. Aadakilerden hangisi benzenden retilen maddeler arasnda yer almaz? A ) Keton B ) Stiren C )Kmen D ) Maleik Anhidriti

33

13. Aadakilerden hangisi benzen zehirlenmesi belirtilerinden deildir? A ) Ba ars ve dnmesi C ) Derinin kurumas B ) Dzgn konuamama D ) Gzlerin morarmas

14. Etil benzenin dehidrojenasyon reaksiyonu sonucu aadaki rnlerden hangisi elde edilir? A ) Stiren B ) Kmen C )Fenol CH3 C6H5 CH CH3 D ) Etil Benzen

15.

Aadakilerden hangisi

bileiinin ad deildir?

A ) Kumol

B ) Kmen

C )zopropil Benzen

D )zometil Benzen

16. Aadaki maddelerin hangisinin retiminde kmen ham madde olarak kullanlmaktadr? A ) Stiren B ) Fenol C )Aseton D )Alfa metil stiren

17. Aadakilerden hangisi Nitrobenzenin formldr? A ) C6H6 NO2 B ) C6H5 NO2 C )C6H5 NO3 D )C6H5 NO

18. Benzen + ..? H2SO4 Nitrobenzen + Su tepkimesinde soru iaretli yere aadaki bileiklerden hangisi yazlmaldr? A ) Azot dioksit B ) Diazot pentaoksit C )Azot monoksit D )Nitrik asit

19. Aadakilerden hangisi maleik anhidritin molekl formldr? A ) C6H10O B ) C6H12O C ) C4H2O3 D ) C5H2O3

20. Aadakilerden hangisi kaprolaktann molekl formldr? A ) C6H12O B ) C6H10O C ) C6H11NO DEERLENDRME Sorulara verdiiniz cevaplar ile cevap anahtarnz karlatrnz, cevaplarnz doru ise performans deerlendirmeye geiniz. Yanl cevap verdiyseniz renme faaliyetinin ilgili blmne dnerek konuyu tekrar ediniz. D ) C6H5

34

PERFORMANS DEERLENDRME PERFORMANS DEERLENDRMEYukardaki uygulama faaliyetine gre aadaki davranlar EVET HAYIR olarak iaretleyiniz.

1 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Gzlenecek Davranlar nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m? Bilgisayarnz atnz m? Uygun program setiniz mi? Etilen hattn kondenzasyon reaktrne baladnz m? Kondenzasyon reaktrne benzen risaykl kolonuna baladnz m? Benzen risaykl kolonundan etilen hattna baladnz m? Benzen risaykl kolonundan taze benzen hatt balayarak sten atk benzen k baladnz m? Benzen risaykl kolonunu etil benzen kolonuna baladnz m? Etil benzen kolonunu polietil benzen kolonuna baladnz m? Etil benzen kolonunu dehidrojenasyon reaktrne baladnz m? Dehidrojenasyon reaktrn B. T. Kolonuna baladnz m? Etil benzen kolonunu stiren kolonuna baladnz m? Ak emanz ak ynleri ve balantlar ile kontrol ettiniz mi? Ak emasn yazcda yazdrdnz m? Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi?

Evet

Hayr

DEERLENDRME Bu faaliyet srasnda bilgi konularnda veya akm emasnn iziminde anlamadnz veya beceri kazanamadnz konular tekrar ediniz. Konular arkadalarnzla tartnz. Kendinizi yeterli gryorsanz renme Faaliyeti 2 ye geiniz. Yetersiz olduunuzu dnyorsanz retmeninize dannz.

35

RENME FAALYET2 RENME FAALYET2AMAGerekli ortam salandnda kuralna uygun olarak petrokimya prosesinde stirenin trevlerinden elde edilen polistiren ve akrilonitril btadien stirenin elde edili akm emas ile ilgili bilgi ve retim deneyimine sahip olabileceksiniz.

ARATIRMA Akrilonitrinin oluum tepkimesini aratrnz. Emlsiyon ve sspansiyon polimerizasyonunu aratrnz. Kauuun trleri ve zellikleri hakknda aratrma yapnz. Ktle polimerleme prosesi ile kristal ve antiok polistiren retimindeki nitelerden devolatilizer ve granlatrn fonksiyonunu aratrnz. Dokuzuncu kalknma plannda Trkiyede polistiren ve akrilonitril btadien stiren retimi iin yaplan almalar aratrnz.

2. STRENN TREVLER VE PROSESLER2.1. PolistirenPolistiren, stiren monomerinin polimerletirilmesi ile elde edilen plastik ham madde olup termoplastik maddeler ierisinde ok eitli kullanm alanlarna sahiptir. Stirenin polimerletirilmesi sonucunda temel olarak farkl rn [ CH2 CH ]n elde edilir. Antiok polistiren (HIPS, High Impact Polystyrene), kristal polistiren (GPPS veya PS, General Purpose Polystyrene), genleebilir polistiren (EPS, Expandable Polystyrene). Polistirenin (PS) genel forml yanda verilmektedir.

2.1.1. zellikleriPolistiren saf halde renksiz, kat ve saydam bir maddedir. Siyah isli, yava yanan, effaf, sert, zgl arl dk, krlma indisi yksek bir termoplastiktir. Sentetik reineler

36

iinde en yksek izolasyon zelliine sahip olan polistiren, aromatik ve klorlu hidrokarbonlarda, esterlerde znebilir. Suda, genel olarak alkollerde (metanol, etanol vb.) normal heptan ve asetonda znmez. Su buhar, oksijen, azot gibi birok gaz kolaylkla geirir. Nem ekisi dktr. Organik asit ve alkalilere kar dayankldr.

2.1.2. Kullanld YerlerPolistiren yksek yaltm kabiliyeti ve stn dielektrik zelliklerinden dolay izolasyon malzemesi olarak, elektriksel yk tamayan bir madde olmas, seyreltik asitlere, tuz zeltisine ve bazlara kar dayankl olmas nedeniyle merubat sanayi ve yiyeceklerin paketlemesinde kullanlmaktadr. stn darbe mukavemeti ve geni bir scaklk aralnda mekanik zelliklerini kaybetmemesinden dolay kalp rnleri sanayinde de kullanlmaktadr. Ayrca, ila ve kozmetik kutularnn, buzdolab, aspiratr ve amar makineleri gibi aralarn paralarnn, teyp makaralarnn, TV ve radyo bobinlerinin vb. elektronik cihazlarn, klandrma muhafazalarnn, duvar kaplamalarnn, paketlemede kpkl levhalarn imalatnda kullanlr.

2.1.3. Mevcut DurumTrkiyede polistiren retimi yaplan iki kurulu bulunmaktadr. Bunlardan, Tpra (eski Petkim Petrokimya Holding A.. bnyesinde faaliyet gsteren Yarmca Kompleksindeki) Polistiren Fabrikas 1975 ylnda 15.000 ton/yl dizayn kapasitesiyle retime balamtr. lave yatrmlarla 1987 ylnda 18.000 ton/yla, 1992 ylnda ise kapasite yaplan iyiletirme sonucu 27.000 ton/yla karlmtr. Petkim Yarmca Tesisleri, Polistiren dahil alr durumda be fabrikas ile, zelletirme Yksek Kurulunun karar ile 1 Kasm 2001 tarihinde Tpra Trkiye Petrol Rafinerileri A..ne devredilmitir. Tpra Ynetim Kurulunun 20.06.2005 tarih ve 398/11 sayl karar ile ekonomik olmama nedeni ile Krfez Petrokimya ve Rafinerisi Polistiren Fabrikasnda retim faaliyetleri durdurulmutur. 1999 ylnda Baer (BASIC) firmas tarafndan Adanada 40.000 ton/yl kapasiteli polistiren fabrikas kurulmutur. Fabrika halen ayn kapasite ile retimine devam etmektedir.

Resim2.1: Baer polistiren fabrikas

37

2.1.4. retim Yntemi -TeknolojiStiren, fenil grubunun elektron veren ve alan merkez olarak davranabilmesinden dolay, anyonik, katyonik, koordinasyon kompleks (Ziegler-Natta) ve serbest radikal polimerleme yntemleri ile polimerlemektedir. Serbest radikal prosesinin endstriyel nemi vardr. Anyonik polimerleme, dar molekl arlkl rn retimi iin laboratuar dzeyinde uygulanmaktadr. Bu rnler enstrman kalibrasyonlarnda ve teorik almalarda kullanlmaktadr. Ticari olarak sadece stiren btadien blok kopolimeri retiminde kullanlmaktadr. Katyonik polimerleme, yapkan ve kaplama amac ile kullanlan dk molekl arlkl polistiren retiminde kullanlmaktadr. Ticari olarak enjeksiyon ve ekstrzyon amal retilen polistirenlerin molekl arlklar 100.000 ve 400.000 arasnda deimekte ve serbest radikal polimerleme yntemi ile retilmektedir Stiren monomerin polimerizasyonu ile elde edilen polistiren retiminde yaygn olarak drt polimerizasyon prosesi kullanlmaktadr. Bu prosesler; 1- Emlsiyon polimerizasyonu, 2- zelti polimerizasyonu, 3- Ktle polimerizasyonu 4- Sspansiyon polimerizasyonudur.

2.1.4.1. Emlsiyon PolimerizasyonuStiren monomeri su faz ierisinde emlsiyon yapc kullanlarak datlr. Emlsiyon yapc olarak ya asitlerinin alkali tuzlar kullanlr. Balangta emlsiyon yapc suda ksmen zlr ve monomer taneciklerinin yzeyinde absorblanr. Stiren, su, emlsiyon yapc maddeler ve suda znen balatc etkisiyle otoklavlarda 70 105 Cde polimerletirilir. Balatcnn bozulmas ile oluan radikaller misellerin iersine diffzlenir ve polimerlemeyi balatr. Sulu faz yznden monomerlerin miseller iersine difzyonu ok hzldr. Misel iersindeki polimerleme hz monomer difzyonundan ziyade polimer zincirinin bymesine baldr. Miseller tarafndan oluturulan polimer taneciklerinin hacimlerinin (byklklerinin) artmas ile dnm derecesi artar fakat tanecik says sabit kalr. Polimerleme her tanecikte bamsz olarak devam eder. Bu teknolojinin bir ok avantajlar olmasna ramen dier teknolojiler kadar yaygn olmayp kullanm alanlar azdr. Bu proses akrilonitril btadien stiren (ABS) retimi iin nemlidir. Maliyetin yksek olmasndan dolay polistiren iin cazip deildir.

2.1.4.2. zelti PolimerizasyonuBu proseste zc kullanlmas sayesinde ktle prosesinde ortaya kan scaklk kontrol problemi ortadan kaldrlr. Scaklk kontrol kolaylar ve meydana gelen polimerin

38

viskozitesi der. zc olarak etilbenzen veya ksilen kullanlr. Stiren ve zc karm seri halde dizilmi polimerizasyon reaktrlerine verilir. Bir reaktrden alnan karm dierine stten verilerek katalitik ortamda polimerizasyon gerekletirilir. zcnn varl polimerleme hzn yavalatr. Molekl arln drr ve son rnden ayrlmas iin uygulanan ilemler yatrm ve isletme maliyetlerini arttrr. Proseste kullanlan zelti miktar %12'nin altnda ise ktle, zerinde ise zelti polimerlemesi prosesi olarak adlandrlmaktadr. Reaktr scakl 100-180C arasnda tedrici (kademeli) olarak artar. Dnm %70-90'dr. Bu polimerizasyonda reaksiyon hz ktle, emlsiyon ve sspansiyon polimerizasyonlarnn hzlarndan daha dktr. 2.1.4.3. Ktle Polimerizasyonu Polimerizasyon derecesi scaklk ayarlamas ile kontrol altna alnr. Saf stiren % 30 60 orannda n polimerizasyona urar, sonra reaksiyon ilerleyip tamamlanaca bir polimerizasyon kulesine geer. Kuleden kaan stiren buharlar tekrar n polimerizasyon ksmna gnderilir. Polimerizasyon kulesinden alnan rn vakum odasna gnderilir. Polistiren eriyii ekstrderden geirilerek palet haline getirilir. Bu metodun avantaj rn sarfiyetinin yksek olmasdr. Son yllarda ktle polimerizasyonu ile yaplan retim giderek yaygnlamaktadr. BASIC firmasnn PS fabrikasnda uygulanan ktle polimerizasyon prosesi akm semas ekil 2.1de verilmektedir. Ktle polimerizasyon reetelerinde genellikle zc kullanlr. Kullanlan zcnn, polimerlemenin ilerlemesi sonucunda meydana gelen viskozlam polimerin viskozitesini drmek, kartrma kolayl salamak, oluan ekzotermik sy uzaklatrmak gibi faydalar vardr. Polimerizasyon tamamlandktan sonra zc geri kazanlarak tekrar retimde kullanlr. zc olarak etilbenzen ve toluen kullanlr, kullanlan miktar ise reetelere gre %230 arasnda deimektedir. Antiok PS drt tip prosesle de retilebilmesine ramen, byk kapasiteli, ticari retim yapmak iin srekli ktle polimerizasyon prosesi rakipsizdir. Ticari olarak antiok polistiren retmek iin, ceketli ve kartrcl bir tank ierisinde, stiren ierisine ilave edilen kauuklar zlr ve zelti %2030 dnm olacak ekilde n polimerizasyona tabi tutulur. n polimerizasyondan sonra zelti devaml olarak birbiri ile seri bal reaktrlere beslenerek yaklak %80-90 orannda polimerletirilir. Polimerizasyon iin kullanlan reaktrler lisansr firmalara gre farkllklar arz etmektedir. Linear plug flow tower, horizontal plug flow reaktr, statik kartrc-reaktr (SMR) gibi reaktrler kullanlmakta ve birbirlerine gre baz avantaj ve dezavantajlar bulunmaktadr. Polimerizasyon reaktrnden kan rn 220260C'ye stlr ve fla tankna beslenir, basn 10-30 mmHg basnca drlr. Polimer ierisinde bulunan polimerlememi (kalnt) monomer ve zc gibi uucular uzaklatrldktan sonra rn ekstrdere beslenerek granl haline dntrlr ve paketlemeye gnderilir.

39

cba

1

2

3

5

6

7

4

4

4

2 10 11 8 d9

8

9

a Stiren, b Polimerleme iin ilaveler, c Paralanm kauuk, d Katklar, 1 zelti tank, 2 n stc, 3 n polimerleme reaktr, 4 Dili pompa, 5 6 Polimerleme reaktrleri, 7 Tubular polimerleme reaktr, 8 Devolatilizer, 9 zel dili pompa, 10 Kartrc, 11 Granlatr.ekil 2.1: Ktle polimerleme prosesi ile kristal ve antiok polistiren retimi akm emas

40

a

b

c

d

a+e ac

c

1

2

34

f

A 5 B

6 9 7

8

a- Stiren, b Paralanm kauuk, c Su, d- Polimerleme iin yardmc maddeler, eSspansiyon yapclar, A + B Antiok polisitiren retimi, B Kristal polistiren retimi, 1- zelti tank, 2 n polimerleme reaktr, 3 Polimerleme reaktr, 4 titreimli elek, 5 ntralletirme, 6 Santrifj, 7 kurutucu, 8 Elek, 9- toplama tankekil 2.3: Sspansiyon polimerleme prosesi ile kristal ve antiok polistiren retim akm emas

41

2.1.4.4. Sspansiyon Polimerizasyonu Stiren polimerizasyonu iin en kolay yollardan biri sspansiyon polimerizasyonudur. lkemizde kurulu olan Tpra Yarmca tesislerindeki retim bu teknoloji ile Cosden lisansna uygun olarak yaplmaktadr. Stiren, su ve sspansiyon arac ile beraber reaktre alnr. Antiok trnde ayrca kauuk-stiren zeltisi reaktre ilave edilir. Balatc ilavesi ile balayan reaksiyonun sonunda oluan polimer tanecikleri su ile birlikte toplama tanklarna gnderilir. Buradan santrifjlere gelen karmdan polimer taneleri ayrlr. Polimer taneleri dner kurutucularda kurutulduktan sonra silolarda depolanr. Harmanlama ksmnda gerekli kimyasal madde ilaveleri yapldktan sonra ekstrzyon ksmna gnderilir. Granl haline getirilen polistiren otomatik paketleme makinelerinde torbalanr. Ayrca talep halinde polistiren big-bag olarak da ambalajlanr. Bu metotla elde edilen polimerin su ekisi, renk ve elektriksel zellikleri ktle polimerizasyonu ile elde edilen polimerinki ile ayndr. Tpra Yarmca Polistiren Fabrikasnda sspansiyon polimerizasyon yntemi ile kristal polistiren, sspansiyon-ktle yntemi ile antisok polistiren retilmektedir (ekil 2.3). Sspansiyon, zelti ve emlsiyon polimerizasyon prosesleri ile retilen polimerler yksek iletme maliyetleri ve dk rn kalitesi nedeni ile ekonomik deildir Ancak sspansiyon polimerleme yntemi byk hacimde genleebilir polistiren (EPS) retimi iin hala en nemli seimdir. Kpk polistirenin tanecik bykl ve ekli gibi rn zellikleri zerinde; sspansiyon yapc madde, koruyucu madde ve balatc deriimi, polimerleme scakl, kartrc tipi ve hznn byk etkisi vardr. Polistiren taneciklerin iersinde olmas gereken genletirme ajan (pentan vb.) miktar ve istenen rn zelliklerinin salanmas iin sz konusu deerlerin en iyi hale getirilmesi edilmesi gerekmektedir. Yetersiz kartrma stiren taneciklerinin birbirine yapmasna, ok hzl veya ok yava kartrma polistiren taneciklerin deforme olmasna sebep olmaktadr. Reaktrde retildikten sonra toplama tankna alnan ve genletirme ajan ieren rn, devaml olarak santrifje gnderilerek kresel tanecikler ayrlr ve ykanr. Islak tanecikler 40C'de kurutularak eleklerde elenip rn silolarnda toplanr. Genleebilir polistiren rn paketlenmeden nce, ihtiya duyulursa harmanlayc da kaplayc maddeler ve/veya d yalayc ilavesinden sonra paketlemeye gnderilebilir.

42

Proses

Ktle

Emlsiyon

zelti

Sspansiyon

Avantajlar Dezavantajlar Yksek rn sarfiyat Zayf scaklk kontrol Polimerizasyon ssnn ve snn etkili kullanm uzaklatrlmas. Dk ham madde Dk polimerizasyon harcamas hz Dk enerji harcamas Kalnt monomerin Prosesin basitlii uzaklatrlmas Yksek viskoziteli polimer Geni molekl arl dalm yi s kontrol Dk rn safiyeti Yksek polimerizasyon Safszlklara kars ar hz duyarlk Isnn ok iyi Geni molekl arl uzaklatrlmas dalm yi s kontrol zmenin ve balatc Polimerizasyon ssnn kalntsnn uzaklatrlmas ve etkili uzaklatrlmas kullanm Dk polimerizasyon Dk viskoziteli hz reaksiyon ortam Safszlklara ar Yksek polimer safiyeti duyarllk Yksek enerji safiyeti Yksek ham madde harcamas yi s kontrol Dk rn safiyeti Polimerizasyon ssnn Yksek enerji uzaklatrlmas harcamas Yksek polimerizasyon Be-tipi operasyon hz Dk viskoziteli reaksiyon ortam Dar molekl arl dalm Prosesin basitlii

Tablo 2.1: Polistiren retiminde kullanlan ticari polimerizasyon tekniklerinin kyaslanmas

2.1.4.5. Yurtii Tketim Son yllardaki talep artna bal olarak yurtii talebin retimle karlanma oran %20 civarndadr. Bu oran, 2005 yl itibar ile %10 seviyelerine dmtr. Bunda Tpra n ekonomik nedenler ile PS retimini durdurmasnn da etkisi vardr.

43

2.2. Akrilonitril Btadien Stiren (ABS)2.2.1. zellikleriEn yaygn kullanlan mhendislik plastiklerinden biri olan akrilonitril btadien stiren (ABS); bir dien kauuu zerine akrilonitril ve stirenin alanmas ile elde edilmektedir. Kimyasal forml (C8H8 C4H6C3H3N)x eklindedir.

ekil 2.2: ABS polimeri iindeki monomerler

ABSnin ana bileeni olan akrilonitril, btadien ve stiren monomerlerinin her biri son rne ayr zellikler katmaktadr. Btadien darbe dayanm ve salamlk verir, akrilonitril kimyasallara ve sya kar dayankllk, stiren ise sertlik ve ilenme kolayl salamaktadr. ABS reinelerinin zellikleri monomer bileimine, polimerizasyon tekniine, kauuun tanecik byklne, molekl yaps ve molekl arlna, katk maddelerine, isleme koullarna bal olarak deimektedir. Bunun sonucunda deiik ihtiyalara ynelik eitli ABS trleri elde edilebilmektedir. zel amalara ynelik ABS trleri retmek iin yapya baka monomerlerde eklenebilmektedir. ABSnin genel maksat trlerinin yannda, yksek darbe dayanmna sahip, sya dayankl, yanmaz, kaplamada kullanlabilen, souk ilenebilen, genleebilen, saydam, mat, kpkl ve levha olarak kullanlabilen trleri de mevcuttur. Dier plastiklerle ABS/PVC, ABS/PC, ABS/Naylon, ABS/PBT(polibtilen tereftalat) gibi eitli alamlar bulunmaktadr. ABS; nitrik asit, slfrik asit, aldehit, keton, ester ve klorlu hidrokarbonlara kar dayankszdr. Alkol, alifatik hidrokarbonlar, bitkisel ve hayvani yalarda znmez. ABSnin sertlik, salamlk, mkemmel srtnme kuvveti, boyutsal kararllk ve ilenme kolayl gibi avantajlarnn yannda, saydamlnn az olmas, bozunma scaklnn orta derecede olmas gibi dezavantajlar da mevcuttur.

44

ABS; kat tanecikler eklinde olup, kokusuzdur. nce tozlar patlamaya sebep olur. ABS yava bir yanma gstererek, karbon monoksit, karbon dioksit ve hidrojen siyanr ieren youn siyah bir duman retir. lenmesi esnasnda ortaya kan buharlar gz, burun ve boaz tahri edebilir.

2.2.2. Kullanld YerlerABSnin elektrik/elektronik ve otomotiv sektrlerindeki kullanm giderek artmaktadr. ABS, televizyon, bilgisayar, radyo, mzik seti kabinleri, buzdolab, diki makinesi, amar ve bulak makinesi, elektrik sprgesi, sa kurutma makinesi, telefon gibi rnlerin yapmnda geni kullanm alan bulmaktadr. makineleri, otomotiv sanayinde, otomobillerin i aksamndan enstrman paneli, kllk, pencere ama kollar, d aksamndan ise jant kapa ve radyatr kafesleri ABSnin balca kullanld yerlerdir. Boru ve boru balantlar, inaat sektrnde kullanlan rnler, dinlenme/elence aralar (oyuncak, bot, mobil evler gibi), ofis aralar (hesap makinesi, kalem tras, kalem, fotokopi makinesinin kat konulan raflar gibi) ABSnin dier nemli kullanm alanlardr. Bunlardan baka mobilya ve deme endstrisinde, yiyeceklerin ambalajlanmasnda, yol ve spor sahas iaretlemelerinde, seyahat antas, bahe rnleri, tbbi aralar, ayakkab kesi yapm gibi eitli alanlarda kullanlmaktadr. Dayankl tketim mallarnda alternatifi polistiren rndr. Dier eitli enjeksiyon uygulamalarnda ABS yerine PS, YYPE ve PP kullanlabilmektedir.

2.2.3. retim Yntemi -TeknolojiABS retiminde drt ayr polimerizasyon yntemi kullanlmaktadr. 1. 2. 3. 4. Emlsiyon polimerizasyonu Sspansiyon polimerizasyonu Ktle polimerizasyonu Solsyon polimerizasyonu

lk proses ABS retiminde en nemli proseslerdir. stenilen zellikte rn elde etmek iin bu proseslerin kombinasyonlar da kullanlmaktadr.

2.2.3.1. Emlsiyon PolimerizasyonuBu proses ile ABS polimerizasyon basama sonucunda retilir. lk polimerizasyon basamanda polibtadien kauuu elde edilir. kinci basamakta stiren ve akrilonitril kauua alanr. Bu aamada hem kauua alanm halde hem de serbest halde stirenakrilonitril kopolimeri (SAN) oluur. Ayrca, SAN lateks (polimer emlsiyonu) ayr bir polimerizasyon basamanda retilip kauuk lateks ile istenilen oranlarda kartrlr. Bu da rn kompozisyonunu ve yapsn ayarlamakta ayr bir esneklik salar. Emlsiyon polimerizasyonu dier proseslerden daha karmak olmasna ramen ABS retiminde geni yer tutmaktadr. Bu prosesin en nemli avantaj, eitli ABS trlerinin retilebilmesidir. Kauuk tanecik byklg, kauuk oran, stiren/akrilonitril oran, aslanan SANn molekl arl, serbest SANn molekl arl ve alanm SANn serbest SANa oran uygulama alanna gre istenen zelliklere sahip ABSyi retmek zere deitirilebilir.

45

Dier monomerler; metil metakrilat, metakrilonitril, divinil benzen, dimetil stiren, pmetil stiren, klorlu ve bromlu stirenler ve akrilatlar (metil, etil, n-btil) formlasyona ilave edilerek ok daha geni bir uygulama alanna ynelik rnler elde edilebilir. Emlsiyon polimerizasyonunun en byk dezavantaj ise enerji tketiminin ok olmas ve s geri kazanm olanaklarnn snrl kalmasdr. Ayrca proseste kullanlan ok miktarda suyun atlrken ilem grmesi gerekmektedir. Emlsiyon polimerizasyonu prosesi akm semas, ekil 2.3te verilmektedir.

Btadien

Stiren Monomer Akrilonitril

GRAFT (%50 Kauuk Emlsiyon

SAN Katklar Renkler

Opsiyonel: Srekli ktle prosesinden ABS

Ekstuder

ABS (%15 20 Kauukekil 2.3: ABS emlsiyon prosesi

46

2.2.3.2. Sspansiyon PolimerizasyonuBu proses aada belirtilen ana blmlerden olumaktadr. Emlsiyon batch polimerizasyonu yoluyla polibtadienin hazrlanmas Ktle polimerizasyonu yoluyla stiren ve akrilonitril tarafndan ksmen alanm polibtadienin elde edilmesi Sspansiyon polimerizasyonu yoluyla alanma reaksiyonunun tamamlanmas ABSnin sudan ayrlarak kurutulmas Reinenin katk maddeleriyle kartrlmas ve pelet haline getirilmesi

Sspansiyon polimerizasyonunun gelitirilmesi, bu proses ile retilen ABSnin performansnn arttrlmasndan ok proses ekonomisi nedeniyle olmutur. Sspansiyon prosesi emlsiyon prosesine gre daha dk yatrmla gerekletirilebilmektedir. Bu metodla kauuk yzdesi dk ve kauuk tanecikleri byk ABS trleri retilebilmektedir ki bu da reinede dk darbe dayanmna ve yzey parlaklnn azalmasna neden olmaktadr. Bunun yan sra bu metotla retilen ABSler geni molekl arl dalm nedeniyle daha iyi ak zelliklerine ve dk kauuk yzdesi nedeniyle daha iyi k stabilizesine sahiptirler.

2.2.3.3. Ktle PolimerizasyonuBurada esas olarak emlsiyon ktle prosesi ele alnmtr. Prosesin balca basamaklar unlardr: Btadienin emlsiyon batch polimerizasyonu Polibtadienin akrilonitril ve stiren ile emlsiyon batch polimerizasyon yoluyla ksmen aslanmas Ksmen alanm polibtadien lateksin, stiren ve akrilonitrilden ekstraksiyonu ve srekli ktle polimerizasyonuna tabi tutulmas ABSnin ekstrude edilerek pelet haline getirilmesi (Katk maddeleri bu aamada reineye eklenebilir veya ayr bir kampounding basama olabilir.)

Ktle polimerizasyonu ile emlsiyon ktle polimerizasyonu arasndaki en byk fark kauuk lateksin emlsiyon ktle polimerizasyonu prosesinde ekstraksiyon aamasndan nce akrilonitril ve stiren ile emlsiyon polimerizasyonuna tabi tutulmasdr. Bylece ksmen alanm kauuk paracklar monomerlerle daha iyi uyum gstererek ekstraksiyon ilemi esnasnda kauuk-monomer dispersiyonunun stabil olmasn salarlar. Ktle polimerizasyonunda suyun kullanlmamas, emlsiyon ve sspansiyon proseslerine gre baz avantajlar salamaktadr. Bunlar; atk giderme ihtiyacnn azalmas ve su uzaklatrma, kurutma ve baz rnler iin kampounding kademelerine ihtiya duyulmamasdr. Bylece birim rn basna enerji tketimi dmektedir. rn kalitesi ynnden en nemli avantaj ise bu prosesle zincir uzunluu dalm dar rnler elde edilebilmesi, dolaysyla da batchden batche rn zelliklerinde deiimin az olmasdr.

47

Ancak ktle polimerizasyonunun monomer dnmnn dk olmas, rn esnekliinin az olmas ve prosesin mekanik olarak daha karmak olmas gibi dezavantajlar vardr. Bu dezavantajlardan monomer dnmnn dk olmas emlsiyon-ktle polimerizasyonu prosesinin gelitirilmesiyle ortadan kaldrlmtr. Fakat rn eitlilii ynnden bu proses de pek esnek deildir.

2.2.3.4. Solsyon PolimerizasyonuBu prosesle hava koullarna dayankl zel tip ABS reineleri retildiinden dolay kauuk olarak polibtadien yerine EPDM (Etilen-Propilen-Dien-Monomer) EVA (etilenvinilalkol), EP (etilen propilen) kopolimerleri gibi polimer zincirinde daha az ift ba ieren kauuklar kullanlr. Bu kauuklar ne emlsiyon ne de ktle polimerizasyonu yoluyla baarl bir ekilde alandklarndan , solsyon polimerizasyonu prosesi gelitirilmitir. Bu proseste kauuk tanecikleri bir zcde veya zc karmnda zndkten sonra as polimerizasyonuna tabi tutulurlar. rn daha sonra sudan ayrlr, kurutulur ve katk maddeleri katldktan sonra pelet haline getirilir.

2.2.4. Mevcut Durumun DeerlendirilmesiABSnin Trkiyede retimi olmayp, yurtii tketimin tamam ithalat yoluyla karlanmaktadr. 2005 ylnda Trkiyenin ABS tketimi yaklak 52.000 t/y seviyesindedir. thalatn byk blm AB lkelerinden yaplmaktadr. Trkiyenin ABS talebinin 2010 ylnda yaklak 100.000 tona ulaaca tahmin edilmektedir. Dnyann eitli blgelerinde ABS tketimi dier plastiklerin rekabetine ramen artmaya devam etmektedir. Trkiyede de ilk zamanlar ok dar bir kulanm alan bulabilen ABS, otomotiv ve elektrik/elektronik sanayinin gelimelerine paralel olarak kullanm alanlarn gelitirmitir. lkemizde ABDnin baslca kullanm alanlar TV cihazlarnn arka kapaklar, kaset gvdeleri, elektrik sprgesi gvdesi, sa kurutma makinelerinin gvdeleri, amar makinesi paralar, telefon, kk elektronik paralar, otomobil paralar, margarin paketleridir.

48

UYGULAMA FAALYETUYGULAMA FAALYETGerekli malzemeler: Bilgisayar, yazc lem Basamaklar Bilgisayar hazrlaynz. neriler Laboratuar nlnz giyerek alma masanz dzenleyiniz. Bilgisayarn fiini prize dikkatlice taknz. izimde ve ekilde olacak program seiniz. yardmc

Uygun program seiniz.

izim sayfasn sa st kesine zelti tank iziniz.

Tank sembolne uygun iziniz.

zelti tankna sten giri rn hatlarn balaynz.

Tankn sol st noktasna paralanm kauuk hattn balaynz. Paralanm kauuk hattnn sa yanna polimerleme iin ilave hattn balaynz. Tanknn sa st noktasna stiren hattn balaynz. Boru kalnlklar ayn olsun (2 nk). Ak ynn ok ile gsteriniz. Boru kalnlklar ayn olsun (2 nk). Ak ok ynlerine dikkat ediniz. niteleri sembolleri ile iziniz. Istcy hatta ekildeki konumda balaynz. Istcy sembol ile iziniz.

zelti tankn iki yatakl polimerleme reaktrne balaynz.

n

zelti tank ile arasndaki hatta balaynz.

reaktr stc

49

n polimerleme reaktrn yatakl polimerleme reaktrne balaynz.

Balanty ekildeki gibi yapnz. ekildeki gibi hatta dili pompa balaynz. Ak ynn ok ile gsteriniz.

yatakl polimerleme reaktrn ikinci, iki yatakl polimerleme reaktrne balaynz.

reaktrnden ayr ayr stnden k izip kk reaktrlere balaynz.

nc reaktr tubular polimerleme reaktrne balaynz.

Reaktrn st kn bota, alt kn ayn reaktre balaynz.(lemi reaktr iinde yapnz.) Ak ynn ok ile gsteriniz. Balantlar ekilde ki gibi yapnz.

Tubular polimerleme devolatilizere balaynz.

reaktrn ekildeki gibi balant yapnz. Dovolatilizeri iziniz. ekildeki gibi

Ak ynn okla gsteriniz. Istcy sembolne uygun iziniz.

50

Devolatilizeri ikinci bir devolatilizere balaynz.

Ak ynlerini belirtiniz. Balanty ekildeki gibi yapnz. izimlerinizi konu anlatmndan kontrol ediniz. Dili pompay sembolne uygun iziniz.

Devolatilizeri kartrcya balaynz. Kartrcy granlatre balaynz. Akm emasn konu anlatmndan kontrol ediniz. Ak emasn yazcda yazdrnz. Mmknse alnz. renkli olarak kt Balanty ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerine dikkat ediniz. Elde edilen rn yaznz. Balantlara ve ak ynlerine dikkat ediniz. nite sembollerini kontrol ediniz. Balantlar ekildeki gibi iziniz. Ak ynlerini okla belirleyiniz. Balant hattna ekildeki gibi katklar hatt balaynz. Kartrcy sembolne uygun iziniz.

Rapor olarak teslim ediniz.

Hangi rnn proses akm emas olduunu yaznz.

51

LME VE DEERLENDRME LME VE DEERLENDRMEAadaki 1- 2e kadar olan sorularda boluklar doldurup ve 3 - 12e kadar olan test sorularn cevaplaynz. 1. Akrilonitril btadien stirenin ksaltmas .. olarak yazlr. 2. Emlsiyon polimeri prosesinde emlsiyon yapc olarak ya asitlerinin .. tuzlar kullanlr. 3. Stirenin polimerlemesi sonucunda temel olarak fakl rn elde edilir. Aadakilerden hangisi bu rnler arasnda yer almaz? A ) Antiok 4. B ) Kristal C ) Genleebilir D ) Youn

I. Saf halde renksiz II. Kat ve saydam III. Siyah isli ve yava yanar IV. effaf ve sert V: Su buhar, oksijen, azot gibi birok gaz geirir Yukarda sralanan zellikler aadaki maddelerden hangisine aittir. A ) Polistiren B ) Kmen C ) Fenol D ) Kaprolaktam

5. Stiren monomerinin polimerizasyonu ile elde edilen polistiren retiminde aadakilerden hangisi yaygn olarak kullanlan polimer prosesleri arasnda yer almaz? A ) Emlsiyon B ) zelti C ) Solsyon D ) Sspansiyon

6. Aadakilerden hangisi ktle polimerizasyonu prosesinin avantajlarndan deildir? A ) Yksek rn sarfiyat C ) Dk hammadde harcanmas B ) yi s kontrol D ) Dk enerji harcanmas

7. Aadakilerden hangisi zelti polimerizasyonu prosesinin avantajlarndan deildir? A ) Polimerizasyon ssnn uzaklatrlmasnn etkin kullanlmas B ) Dk viskoziteli reaksiyon ortam C )Prosesin basitlii D ) Yksek polimer sarfiyat 8. Aadakilerden hangisi sspansiyon polimerizasyonu prosesinin dezavantajlarndan deildir? A ) Dk rn sarfiyat B ) Yksek enerji harcanmas C )Bec tipi operasyonu D ) Yksek miktarda hammadde harcanmas

52

9. Aadakilerden hangisi ABSnin ana bileenlerinden deildir? A) Akrilonitril B) Btadien C) Etilen D) Stiren

10. Btadien ABS ye aadaki zelliklerden hangisini salamaktadr? A ) Kimyasallara ve sya kar dayankllk B ) Darbe dayanm ve salamlk C ) Sertlik D ) leme kolayl 11. ABS aadaki maddelerden hangisine kar dayankldr? A ) Nitrik asit B ) Slfrik asit C ) Fenol D ) Keton

12. Aadakilerden hangisi ABSnin retim yntemlerinden deildir? A ) Emlsiyon B ) zelti C ) Ktle D ) Solsyon

DEERLENDRME Sorulara verdiiniz cevaplar ile cevap anahtarnz karlatrnz, cevaplarnz doru ise performans deerlendirmeye geiniz. Yanl cevap verdiyseniz renme faaliyetinin ilgili blmne dnerek konuyu tekrar ediniz.

53

PERFORMANS DEERLENDRMEPERFORMANS DEERLENDRMEYukardaki uygulama faaliyetine gre aadaki davranlar EVET HAYIR olarak iaretleyiniz. 1 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Gzlenecek Davranlar nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m? Bilgisayarnz atnz m? Uygun program setiniz mi? izim sayfasn sa st kesine zelti tank izdiniz mi? zelti tankna sten giri rn hatlarn baladnz m? zelti tankn iki yatakl n polimerleme reaktrne baladnz m? zelti tank ile reaktr arasndaki hatta stc baladnz m? n polimerleme reaktrn yatakl polimerleme reaktrne baladnz m? yatakl polimerleme reaktrn ikinci, iki yatakl polimerleme reaktrne baladnz m? reaktrnden ayr ayr stnden k izip kk reaktrlere baladnz m? nc reaktr tubular polimerleme reaktrne baladnz m? Tubular polimerleme reaktrn devolatilizere baladnz m? Devolatilizeri ikinci bir devolatilizere baladnz m? Devolatilizeri kartrcya baladnz m? Kartrcy granlatre baladnz m? Akm emasn konu anlatmndan kontrol ettiniz mi? Ak emasn yazcda yazdrdnz m? Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi? Evet Hayr

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

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

54

LME VE DEERLENDRME LME VE DEERLENDRMEAadaki test sorularn cevaplaynz. 1. Aadakilerden hangisi o ksilenin formldr?CH3 CH3 CH3 CH3

A)

CH3

B)CH3

C)CH3

D)

2. Aadakilerden hangisi benzenin retim yntemlerinden deildir? A ) Etilen retiminde yan rn olarak B ) Kmrn karbonizasyonuyla C ) Toluenin disproporsiyonu ile D ) Kmenin oksidasyonuyla 3. Aadakilerden hangisi benzen zehirlenmesi belirtilerinden deildir? A ) Mide bulants ve kusma C ) Depresyon B ) Solunum Gl D ) Derinin morarmas

4. C6H5CH = CHC6H5 .........?..... + C6H6 tepkimesinde soru iaretli yere aadakilerden hangisi yazlmaldr? A ) C6H5CH3 C ) CH2 = CH CH = CH2 B ) C6H5CH = CH2 D ) C6H5 C = CH2

5. Vinil siklohegzan aadaki maddelerden hangisi ile tepkimeye girerse stiren oluur? A)C B ) H2 C ) O2 D ) Cl2

6. Aadakilerden hangisi siklohegzanolun molekl formldr? A ) C6H10O B ) C6H12O C ) C4H2O3 D ) C5H2O3

7. C6H6 + CH2 = CH CH3 C6H5 CH (CH3)2 tepkimesinin gereklemesini salayan katalizr madde aadakilerden hangisidir? A ) NaCl B ) KCl C ) AlCl3 D ) FeCl3

8. Aadakilerden hangisi anilinin retim yntemleri arasnda yer almaz? A) Nitrobenzenin indirgenmesiyle B ) Kmen ve amonyan reaksiyonuyla C ) Fenol ve amonyan reaksiyonu D ) Klorobenzenin aminasyonuyla

55

9.

I.Berrak, oda scaklnda renksiz, aromatik bir yapda, ho kokulu bir svdr. II. Son derece yancdr. III. yi bir organik zcdr. IV. Kanser yapc bileikler arasndadr. V. suda znrl ok dktr. Yukarda sralanan zellikler aadaki maddelerden hangisine aittir? A ) Stiren B ) Kmen C ) Benzen D ) Fenol

10. Aadakilerden hangisi ktle polimerizasyonu prosesinin dezavantajlarndan deildir? A ) Zayf scaklk kontrol ve snn uzaklatrlmas. B ) Safszlklara kar ar duyarllk C ) Yksek viskoziteli polimer D ) Dk polimerizasyon hz 11. ABS yandnda dumannda aadaki gazlardan hangisi bulunmaz? A ) Azot dioksit C )Hidrojen slfr B ) Karbondioksit D ) Karbon monoksit

12. ABS aadaki maddelerden hangisine kar dayankl deildir? A ) Fenol B ) Etanol C ) Su D ) Ester

13. Stiren ABS ye aadaki zelliklerden hangisini salamaktadr? A ) Sertlik ve ilenme kolayl B ) Kimyasallara kar dayankllk C ) Isya kar dayankllk D ) Darbe dayankll DEERLENDRME Sorulara verdiiniz cevaplar ile cevap anahtarnz karlatrnz, cevaplarnz doru ise modl Uygulama Testine geiniz. Yanl cevap verdiyseniz renme faaliyetinin ilgili blmne dnerek konuyu tekrar ediniz.

56

UYGULAMA TESTUygulama sorusu: Sspansiyon polimerleme prosesi ile kristal ve antiok polistiren retim akm emasn bilgisayar ortamnda proses sembolleri ile iziniz. (izim iin konu anlatmndaki akm emasndan yaralannz.) Kullanlacak malzemeler: Bilgisayar, yazc izdiiniz akm emasna gre aadaki davranlar EVET HAYIR olarak cevaplaynz. Gzlenecek Davranlar nlnz giyip bilgisayarnz hazrladnz m? Bilgisayarnz atnz m? Uygun program setiniz mi? Sayfay dikey olarak hazrlayp sol st kesine zelti tankn sembol ile izdiniz mi? zelti tanknn sol st kesine stiren ve sa kesine paralanm kauuk girii baladnz m? zelti tankn n polimerleme reaktrne baladnz m? n polimerleme reaktrne st sol keden su ve sa st keden polimerlemeye yardmc maddeler hatt baladnz m? n polimerleme reaktrn polimerleme reaktrne baladnz m? Polimerleme reaktrne sten (polimerleme iin yardmc + sspansiyon yapc) ve (su +stiren) hatlarn baladnz m? Polimerleme reaktrn titreimli elee baladnz m? Titreimli elei ntralletirme nitesine baladnz m? Ntralletirme nitesini santrifj nitesine baladnz m? Santrifj nitesini kurutucuya baladnz m? Kurutucuyu elee baladnz m? Elei depolama tankna balayp rnn adn yazdnz m? Ak emasnda ak ynlerini ve nitelerin sembollerini kontrol ettiniz mi? Ak emasnn yazcdan ktsn aldnz m? Ak emasn rapor olarak teslim ettiniz mi?Evet Hayr

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

DEERLENDRME Bu yeterlilik srasnda bilgi konularnda veya akm emasnda anlamadnz veya beceri kazanamadnz konular tekrar ediniz. Konular arkadalarnzla tartnz. Kendinizi yeterli gryorsanz dier modle geiniz. Yetersiz olduunuzu dnyorsanz retmeninize dannz.

57

CEVAP ANAHTARLARI

CEVAP ANAHTARLARIRENME FALYET 1 N CEVAP ANAHTARI Soru 1 2 3 4 5 Cevap Kekule 10 ppm Etil benzen C6H5CH(CH3)OOH Fenoller Soru 6 7 8 9 10 Cevap Anilin C6H5Cl B A C Soru 11 12 13 14 15 Cevap D A D A D Soru 16 17 18 19 20 Cevap A B D C C

RENME FALYET -2 NN CEVAP ANAHTARI Soru 1 2 3 4 5 Cevap ABS Alkali D A C Soru 6 7 8 9 10 Cevap B C D C B Soru 11 12 Cevap C B

MODL LME VE DEERLENDRME Soru 1 2 3 4 5 Cevap A D D B C Soru 6 7 8 9 10 Cevap B C B C B Soru 11 12 13 Cevap A B A

58

KAYNAKA KAYNAKA ATALTA, Prof. Dr. hsan, Snai Stokiometri, nklap ve Aka Basmevi, stanbul , 1972

Devlet Planlama Tekilat Mstearl, Dokuzuncu Kalknma Plan (20072013) Kimya Sanayi zel htisas Komisyonu Petrokimya alma Gurubu Raporu, Eyll ,2005

zel dare Komisyon Raporu, Petrokimya Sanayi 8. Be Yllk Kalknma Plan, Ankara, 2001, Yayn Nu: DPT: 2563 - K: 579 PETKM, Petrokimyasal Maddeleri retim Zinciri, Petkim Aratrma Merkezi, Ocak, 1991 TZN, Prof. Dr. Celal, Organik Kimya, Okan Yayn Datm, Ankara ,1988 www.greener-industry.org/.../nylon/6nylonPM1.htm "http://tr.wikipedia.org/wiki/Polikarbonat

59