ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прямое окисление этилена в окись из "Процессы окисления углеводородного сырья" Окись этилена служит промежуточным продуктом для синтеза этиленгликоля, акрилонитрила, этаноламина, по-лиэтиленгликолей, эфиров этиленгликоля, неионогенных поверхностно-активных веществ и многих других важных продуктов. [c.155] Почти всю окись этилена получают методом прямого парофазного окисления этилена на серебряном катализаторе. Этот метод используют на всех заводах, построенных за последние 10—15 лет. Более того, существующие хлоргидринные мощности по производству окиси этилена переводят на выпуск окиси пропилена . [c.155] В действительности превращение этилена в окись представляет собой совокупность большого числа элементарных реакций, идущих по цепному радикальному механизму . [c.156] В качестве окислителя применяют воздух или чистый кислород. [c.156] Для получения 1 кг окиси этилена требуется 1,1 кг этилена и 13,1 кг воздуха или 1,9 кг кислорода. При работе на кислороде сокращаются размеры и стоимость оборудования за счет увеличения степени конверсии этилена и концентрации окиси в продуктовых газах . Выход же окиси этилена на израсходованное сырье при окислении воздухом и кислородом примерно одинаков и составляет 58—60% от теоретического. В отношении выбора окислителя единого мнения не существует. По-видимому, кислород не имеет достаточных преимуществ перед воздухом (на чистом кислороде работает лишь 15% всех установок прямого окисления этилена в окись). [c.156] Оптимальное давление при различных способах технологии может составлять до 35 ат разность давлений на входе в реактор и на выходе из него 0,4—3,5 ат. Обычно окисление ведут при 9—20 ат. [c.157] Оптимальное время пребывания реакционной смеси в зоне реакции составляет 0,4—1,5 сек, хотя возможны и более широкие пределы от 0,1 до 6,0 сек и более. [c.157] В промышленности обычно применяют трубчатые реакторы с неподвижным слоем катализатора, который должен оказывать минимальное сопротивление потоку реагирующих газов. Реактор изготовляют из нержавеющей или среднеуглеродистой стали. При тщательном контроле за соотношением этилена и кислорода в сырьевой смеси выход окиси этилена в реакторе из среднеуглеродистой стали выше, чем в реакторе из нержавеющей стали . [c.158] Выходящие из реактора газы разделяют на два потока, один из которых направляют во второй такой же реактор для доокисления непрореагировавшего этилена, а другой — на абсорбцию окиси этилена . Существует другой вариант переработки реакционных газов , по которому весь поток направляют сначала на абсорбцию окиси этилена, а затем большую часть его возвращают в первый реактор, а меньшую — во второй. [c.158] Подробного описания своего процесса фирма не дает. Однако указывается, что окислителем служит воздух. Вместе с тем проводились опыты и с кислородом, и, возможно, фирма переведет свои установки с воздуха на чистый кислород . [c.158] Процесс ведут при температуре около 250 °С, давлении 12,7 атм, времени контакта 8 сек. Реактор изготовлен из малоуглеродистой стали . [c.159] Содержание этилена в исходном сырье должно быть не менее 98%, а концентрация примесей метана и этана — не более 1% каждого, ацетилена — не более 0,0001% . [c.159] Исходная смесь, поступающая в реактор, содержит обычно 3,0% этилена, 9,5% кислорода и остальное — рециркулирующие азот, аргон, углекислый газ и этан. В эту смесь добавляют 0,0005% дихлорэтана. Выход окиси этилена составляет 72 мол. % при степени превращения этилена за проход 18%. В последнее время процесс был усовершенствован, что позволило увеличить конверсию этилена до 54%, а выход окиси этилена до 82% . Схема процесса показана на рис. 57. [c.159] К 1966 г. по этому процессу в 12 странах мира работало 35 заводов. Схема процесса показана на рис. 58. [c.159] Этилен вместе с воздухом пропускают через трубчатый реактор, трубки которого заполнены серебряным катализатором на носителе. Температуру в реакторе поддерживают в пределах 232—315 °С с помощью циркуляции через рубашку реактора органического теплоносителя. Давление в реакторе составляет 8,5—21 ат. Выходящую из реактора реакционную смесь охлаждают, сжимают и направляют в водяной скруббер, где извлекают окись этилена. После скруббера газ направляют во второй реактор, затем на вторую ступень водной отмывки, после которой остаток сбрасывают в атмосферу. Кубовую жидкость обоих скрубберов соединяют и направляют на от-парку. Окись этилена отгоняют от СО2 и Н2О в колонне. [c.159] Смесь воздуха, этилена и рециркулирующего газа пропускают (как показано на рис. 59) под давлением через трубчатый реактор. Трубки заполняют кипящим слоем серебряного- катализатора так, что верхний уровень слоя катализатора находится выше верхней трубной решетки. Распределительная диафрагма на входе в каждую трубку обеспечивает одинаковый расход газа через все трубки. Кожух реактора заполняют парообразным теплоносителем, который конденсируют в котле-утилизаторе. [c.161] Выход продукта составляет 55—65% на пропущенный этилен. [c.162] Вернуться к основной статье