ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отделение гидратации этилена из "Получение синтетического этилового спирта" Выбор оптимального технологического режима процесса гидратации Довольно сложен, что обусловлено тесной взаимосвязанностью параметров. Как видно из суммарного уравнения (стр. 13), реакция образования этанола протекает с уменьшением числа молей и выделением тепла. Следовательно, реакции будут способствовать повышенные давления и низкие температуры. Однако активность катализатора при низких температурах мала. Вследствие этого гидратацию ведут при высоких температурах, когда равновесие сдвинуто влево при этом степень превращения этилена составляет всего 3,5—5%, но полная конверсия этилена достигается путем его циркуляции. Повышение давления и температуры лимитируется также селективностью процесса, так как в таких условиях скорость образования побочных продуктов резко возрастает. [c.30] Существенное влияние на процесс оказывают также объемная скорость подачи реакционной смеси и соотношение в ней этилен вода. [c.30] Одна из основных причин снижения активности катализатора — уменьшение содержания в нем фосфорной кислоты вследствие уноса ее из реактора паро-газовой смесью. Количество уносимой фосфорной кислоты при постоянном давлении зависит только от температуры и мольной скорости паро-газовой смеси в зоне контакта в интервале от 70 до 350 ч пробега катализатора, причем унос кислоты практически равномерен. Некоторое снижение уноса против среднего отмечено только в первые 50—70 ч и последние 50—100 ч. Причиной этого является, по-видимому, в начале пробега насыщение кислотой непропитанного носителя, загруженного в нижнюю часть реактора, а в конце процесса — снизившееся содержание остаточной кислоты в реакторе. [c.31] Температура в реакторе, °С. . Циркуляция этилена, т/ч. . . Давление в реакторе, кгс/см . Мольное соотношение пар этилен Концентрация этилена в циркули рующем газе, %. [c.32] Основными регулируемыми параметрами, определяющими эффективность работы установки гидратации этилена, являются температура и давление в реакторе, величина циркуляции этилена, концентрация этилена в циркулирующем газе, мольное соотношение воды и циркулирующего газа, длительность пробега реактора. [c.33] Каждому моменту времени соответствует ортималь-ная температура, обеспечивающая максимальные текущую и суммарную производительность аппарата при минимальной себестоимости спирта. Отклонение температуры от оптимальной на 5°С приводит к снижению, производительности реактора на 5% при этом соответ ственно возрастает расход пара, электроэнергии и катализатора на 1 т спирта. [c.33] Необходимо отметить, что в случае любого времени Пробега, меньшего 260 ч, из точки 1 проводят горизонталь до пересечения с линией Р оттуда опускают вертикаль на линию парциального давления паров воды в реакторе и из полученной точки проводят горизонталь до пересечения со шкалой температур. [c.35] Давление, КГС/СМ2 Производительность реактора, % Себестоимость сп а. [c.35] Из таблицы видно, что повышение давления в пределах величины, допустимой по прочности оборудования (80 кгс/см ), экономически целесообразно. [c.35] Влияние концентрации этилена в циркулирующем газе. Увел1ичение онцентращм этилена. в циркулирующем газе при постоянной циркуляции способствует повышению производительности реактора и снижению расхода пара, электроэнергии и катализатора на 1 т спирта. В то же время для поддержания более высокой концентрации этилена в газе необходимо увеличивать долю газа, выводимого из системы для удаления инертных,примесей, а это отрицательно влияет на себестоимость целевого продукта. [c.36] Зависимость основных показателей процесса от концентрации этилена в циркулирующем газе показана на рис. 6 (температура 285 °С, давление 70 кгс/см , дирку-ляция этилена 32 т/ч, мольное отношение вода циркулирующий газ=0,6 1). Из рисунка видно, что кривая 2 (себестоимость) имеет достаточно заметный минимум, отвечающий 90%-ной концентрации С2Н4. Из приведенных данных следует также, что повышение концентрации этилена сверх 93% нецелесообразно, так как это приводит к значительному увеличению себестоиг ости спирта. [c.36] Влияние мольного соотношения вода циркулирующий газ. Зависимость основных показателей процесса от этого соотношения определяется с помощью довольно сложных уравнений, которые здесь не приводятся. На рис. 7 приведена графическая зависимость показателей процесса гидратации этилена от мольного соотношения вода циркулирующий газ (при тех же параметрах, что и на рис. 6). Из графика рис. 7 видно, что с увеличением мольного соотношения повышаются производительность реактора и расход пара на 1 т спирта при зтом расход электроэнергии и катализатора уменьшается. Кроме того, при увеличении мольного соотношения кон-цертрация спирта в водно-спиртовом конденсате снижается, и, следовательно, увеличиваются затраты электроэнергии на стадии ректификации. Оптимальным с точки зрения себестоимости является мольное соотношение вода газ= (0,6ч-0,7) 1. [c.37] Однако увеличение времени работы реактора между перегрузкаулучшает показатели процесса только до определенного значения, а именно до момента достижения эффективного объема кислоты в реакторе дальней-птая работа на малоактивном катализаторе экономически неэффективна. [c.37] Вернуться к основной статье