Получение спирта гидрированием этилена

Выделившиеся при разбавлении полимеры отделяют от водноспиртового слоя во флорентийском сосуде, выводят в сборник и далее в канализацию, а водноспиртовой слой направляют обратно в колонну на тарелку питания.

Способ позволяет улучшить качество стоков по химическому поглощению кислорода на 60 - 65 %, что облегчает очистку сточных вод на биоочистных сооружениях.

Для поддержания высокой концентрации этилена (98,5 %)в процессе гидратации проводят отдувку циркулирующего газа, который после отмывки паров спирта в скруббере, поступает в цех газоразделения для переработки совместно с газом пиролиза.

Для вывода с установки инертных газов (метан, этан и др.) часть газа из верхней части кольцевого коллектора при 40 - 45 кгс/см2 передают через подогреватель в цех газоразделения для переработки.

6.2 Свойства сырья  и вспомогательных материалов

Этиленовая фракция , содержащая 98—99% (об.) С2 Н4 . Горючий газ. Смесь этилена с воздухом взрывоопасна, ядовита, действует на центральную нервную систему. Предельно допустимая концентрация этилена в помещении 500 мг/м3 .

Метано-водородная фракция , содержащая 89—90% СН4 и 5—10% Н2 . Указанные вещества не ядовиты, но при большом содержании их в воздухе затрудняется дыхание из-за недостатка кислорода. С воздухом образует взрывоопасные смеси.

Этиловый спирт ядовит, действует на центральную нервную систему, при попадании в организм в небольших количествах вызывает опьянение, в больших — состояние, близкое к наркозу, иногда заканчивающееся смертью. Предельно допустимая концентрация паров спирта в помещении 1000 мг/м3 .

Диэтиловый эфир обладает наркотическими свойствами, действуя на центральную нервную систему. Пары эфира с воздухом образуют взрывоопасные смеси. Предельно допустимая концентрация паров диэтилового эфира в помещении 300 мг/м3 .

Инертный газ состоит из азота (до 86%), двуокиси углерода (до t2%) и кислорода (до 2%); СО быть не должно. При большом скоплении инертного газа в помещении снижается содержание кислорода, что может привести к кислородному голоданию организма. Иногда в инертном газе содержится окись углерода; она вызывает головные боли при вдыхании небольших количеств, обморочное состояние и смерть при вдыхании больших количеств.

Азот не ядовит, но при большом скоплении в помещении снижает содержание кислорода. Технический азот, подаваемый в цех, содержит до 0,1% кислорода.

Фосфорнокислотный катализатор , содержащий не менее 48% Н3 Р04 и до 52% силикагеля. Катализаторная пыль вызывает раздражение дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация катализаторной пыли в помещении 2 мг/м3 .

Ортофосфорная кислота (60—80%-ная) при попадании на кожу вызывает ожоги.

Едкий натр (40%-ный раствор) — едкая жидкость. При попадании на кожу вызывает ожоги с образованием язвочек. Особенно опасно попадание щелочи в глаза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема отделения прямой гидратации этилена:

1 - буфер; 2 - компрессор  свежего этилена; 3 - компрессор циркулирующего  газа; 4 - паровой подогреватель; 5, 10, 14 - теплообменники; 6, 15 - холодильники; 7,8 - котлы-утилизаторы, 9 - реактор; 11 - сепаратор; 12(1), 12(11) - газоотделители; 13 - скруббер; 16, 20 - ёмкости; 17, 18, 21 - насосы; 19 - сборник; ФВ - фузельная вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Было рассмотрено три вида гидратации этилена: прямая гидратация с использованием в качестве катализатора фосфорной кислоты, сернокислотная гидратация этилена и гидратация на нейтральных катализаторах. Последняя, как уже было упомянуто выше, из-за своей дороговизны используется крайне редко. Большее распространение в промышленности получили первые два метода.

В случае сернокислотной гидратации основной статьёй расхода является сырьё и вспомогательные материалы, что связано с применением серной кислоты и с меньшей селективностью процесса, протекающего с образованием значительных количеств побочных продуктов. Себестоимость спирта полученного сернокислотной гидратацией примерно на 20% выше, чем при прямой гидратацией.

Поэтому с экономической точки зрения процесс прямой гидратации является наиболее выгодным.

Уже было упомянуто, что при сернокислотной гидратации образуется множество побочных продуктов, к ним относятся: диэтилсульфат, этилсульфат, диэтиловый эфир, этаналь и различные продукты полимеризации этилена (олигомеры и полимеры). Кроме того, сама серная кислота является опасным продуктом. Все эти вещества в больших количествах оказывают вредное воздействие на окружающую среду. И поэтому их нужно утилизировать, что увеличивает затраты на производстве.

При прямой гидратации тоже образуются побочные продукты: диэтиловый эфир, этаналь, фосфорные эфиры и различные виды полимеров, остатки фосфорной кислоты. Но в значительной меньшей мере, чем при сернокислотной гидратации этилена.

Поэтому с точки зрения экологичности процесса - метод прямой гидратации этилена более выгоден.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

Оксид этилена и его производные / С.Х. Нуртдинов, В.Ф.Николаев, Р.Б. Султанова, Р.А. Фахрутдинова. – Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-т., 2006. – 92 с.

Ясавеев Х.Н. Модернизация установок переработки углеводородных смесей / Х.Н. Ясавеев, М.И. Фарахов. – Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-т., 2004.- 308 с.

Лаптев А.Г. Проектирование и модернизация аппаратов разделения в нефте- и газопереработке / А.Г. Лаптев, Н.Г.Минеев, П.А. Мальковский. – Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-т., 2002. – 220 с.

8 Дипломное проектирование: методические указания / сост. Ф.Г. Гариева, В.И. Гаврилов, С.Х. Нуртдинов. – Казань: Казан. гос. технол. ун-т. 2006. – 58 с.