ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология производства оксида этилена парциальным окислением этилена из "Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза" Российскими исследователями в НИИ Синтез совместно с Институтом катализа СО РАН разработана технология приготовления высокоэффективного катализатора парциального окисления этилена. Как правило, селективность серебра без добавок не превышает 45—50 %, в то же время она зависит в основном от наличия на поверхности электроотрицательных (хлор, сера, селен) и электроположительных (цезий, рубидий, калий) элементов. При использовании аминного метода приготовления серебряных катализаторов удалось добиться равномерного осаждения на поверхность пор носителя мелкодисперсных кристаллов серебра (0,8—1,5 тыс. А), содержащих промотирующие и структурообразующие добавки. Влияние такого рода добавок отражено на рис. 8.11—8.12. [c.326] Так как селективность существенно зависит от присутствия С1 на поверхности и его постоянного уноса, в ходе эксплуатации катализатора требуется постоянная подпитка исходной смеси микроколичествами хлора. Его источником могут служить дихлорэтан или винилхлорид. [c.326] Селективность в рассмотренных вариантах достигает соответственно 78-80 % и 80-81 %. Срок службы катализатора от 2 до 5 лет. [c.327] За рубежом в основном применяются катализаторы фирмы Shell с содержанием серебра 12-15 % вес. Катализаторы обладают достаточной стабильностью. За 4-5 лет их селективность снижается на 7-8 %. [c.327] Чрезвычайно важное значение для эффективного проведения процесса имеет температурный режим и степень конверсии этилена. При постоянной степени конверсии этилена селективность падает с повышением температуры и степени конверсии этилена, см. рис. 8.13. [c.327] Часть 2. Технология крупнотоннажных произволств. .. [c.328] Отсюда очевидно, что подавление побочной реакции полного окисления за счет изменения концентраций исходных реагентов невозможно. Однако концентрацией целевого продукта можно эффективно контролировать скорость последовательного полного окисления. Действительно, промышленные процессы при получении оксида этилена обеспечивают ее концентрацию в реакционных газах на уровне 0,7-1,5 %, что позволяет практически исключить последовательное окисление. [c.328] Существует два подхода к организации технологического процесса, которые отличаются типом используемого окислителя — воздух или технический кислород. [c.329] Первая установка мощностью 7000 т/год была пущена в США в 1937 г. фирмой Карбайд энд Карбон. В 1956 г при создании такого производства фирма Шелл использовала чистый кислород. В настоящее время, несмотря на одновременное сосуществование обеих технологий, все крупные установки мошяостью 50-200 тыс. т/год используют в качестве окислрггеля кислород. [c.329] Несмотря на разнообразие фирм-разработчиков принципиальные технологические схемы процесса практически не отличаются друг от друга. [c.329] Рассмотрим сначала технологическую схему получения оксида этилена с использованием в качестве окислителя технического кислорода (рис. 8.14). [c.329] Часть 2. Технология крупнотоннажных произволств. .. [c.330] Существующая технология может быть несколько модифицирована с целью повыщения ее эффективности. [c.332] Во-первых, это относится к замене охлаждения реактора 1 ди-фенильной смесью на кипящую воду, что, как показано в работах специалистов НИИ Синтез , существенно снижает вероятность местного перегрева и теплового срыва реактора. [c.332] Во-вторых, целесообразно использовать в колонне 12 обогрев не острым паром, а глухим паром в циркуляционных кипятильниках, что позволит снизить количество отходящих сточных вод. [c.332] Более старая технология окисления этилена воздухом не позволяет достичь той же эффективности, что кислородный процесс, и обеспечивает общий выход оксида этилена 60 % по этилену при средней селективности 65 % и суммарной конверсии этилена 90 %. В отличие от кислородного варианта, где необходимые концентрации реагентов поддерживаются в основном за счет хемосорбции СО, и циркулирующих газов, большое количество инертов, поступающих с воздухом на стадию окисления, делает этот прием экономически неэффективным. Простая сдувка при одностадийном окислении приводит к значительным потерям этилена, а если отводить эту смесь на разделение — к большим энергозатратам на низкотемпературную ректификацию. Поэтому для полного использования этилена в воздушной технологии применен метод многоступенчатого окисления при все более и более жестких условиях (рис. 8.15). [c.332] Ф более низкими затратами на создание реакторной подсистемы Ф снижением потерь этилена за счет газов сдувки и неселективного окисления. [c.333] Вернуться к основной статье