Особенности технологического процесса производства синтетического этанола

Коррозионная агрессивность и постепенный унос кислоты с поверхности носителя - одни из наиболее существенных недостатков фосфорно-кислотного катализатора. Исследование технологической схемы агрегата синтеза этилового спирта прямой гидратацией этилена.

Рубрика Химия
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 09.04.2019
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Этанол принадлежит к числу многотоннажных и широко применяемых продуктов органического синтеза. Он является хорошим, хотя и огнеопасным растворителем; в больших количествах используется в пищевой и медицинской промышленности, парфюмерии; служит горючим в жидкостных ракетных двигателях, антифризом и т.д. Как промежуточный продукт органического синтеза этанол имеет важное значение для получения сложных эфиров, хлороформа, хлораля, диэтилового эфира, ацетальдегида. Из него получают синтетический каучук, уксусную кислоту, красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы.

Более пятидесяти лет назад производство этанола основывалось на пищевом сырье - сбраживание крахмала из некоторых зерновых культур и картофеля с помощью ферментов, вырабатываемых дрожжевыми грибками. Этот способ сохранился и до сих пор, но он связан с большими затратами пищевого сырья и не может удовлетворить промышленность. Другой метод, также основанный на переработке растительного сырья, заключается в гидролизе древесины (гидролизный спирт). Древесина содержит до 50 % целлюлозы, и при ее гидролизе водой в присутствии серной кислоты образуется глюкоза, которую подвергают затем спиртовому брожению.

Синтетический этанол получают гидратацией этилена. Синтетический этиловый спирт требует для своего производства гораздо меньше трудовых затрат, он аналогичен по составу и качеству спирту, получаемому из пищевых продуктов, и широко применяется в различных отраслях промышленности.

1. Методы получения синтетического этанола

В России процесс производства синтетического этанола посредством гидратации этилена осуществляется двумя способами: сернокислотной и прямой гидратацией. При получении синтетического этилового спирта первым способом концентрированная серная кислота реагирует с этиленом, образуя моно- и диалкилсульфат:

С2Н4 + H2SO4 > C2H5OSO2OH моноалкилсульфат;

2С2Н4 + H2SO4 > (C2H5O)2SO2 диалкилсульфат.

В дальнейшем эти эфиры при взаимодействии с водой превращаются в этиловый спирт, выделяя серную кислоту:

C2H5OSO2OH + H2O > C2H5OH + H2SO4;

(C2H5O)2SO2 + 2H2O > 2C2H5OH + H2SO4.

Второй способ - метод получения синтетического этанола путем прямой гидратации этилена. Синтез этилового спирта удалось осуществить лишь после того, как были изысканы достаточно активные катализаторы процесса. При газофазной гидратации в качестве катализаторов применяются фосфорная кислота или окись вольфрама на носителях. На последнем катализаторе процесс проводят и в жидкой фазе. Газофазная реакция прямой гидратации олефинов обратима и идёт с выделением тепла.

Тепловой эффект зависит от строения исходных олефинов и их молекулярного веса.

Прямой гидратацией этилена называется обратимый экзотермический процесс непосредственного (без образования промежуточных продуктов) присоединения воды к этилену в присутствии катализатора с образованием этилового спирта, т.е. путем непосредственного гетерогенно-каталитического присоединения воды к этилену:

С2Н4 + H2O - C2H5OH+ 10,9 ккал/моль (45,6 кДж).

Способность этилена присоединять элементы воды была известна ещё в конце ХVIII века. А.М. Бутлеров в 60-тых годах ХIХ века применил реакцию гидратации при помощи серной кислоты к различным этиленовым углеводородам. На ход реакции большое влияние оказывает концентрация этилена в исходном газе. При уменьшении концентрации соляной кислоты, температура реакции, парциального давления этилена и интенсивности перемешивания реагирующих веществ. С повышением концентрации кислоты скорость поглощения этилена увеличивается (93 %-ная кислота поглощает в 10 раз медленнее, чем 97,5 %-ная), так как увеличивается скорость образования диэтилсульфата. В таком же направлении действует и повышение температуры до определённого предела. Недостатками сернокислотного метода является:

- большой расход серной кислоты (на 1 кг спирта берётся 1,8-2 кг серной кислоты в пересчёте на моногидрат);

- сильная коррозия многих частей аппаратуры.

Непосредственное присоединение воды к этилену давно являлось заманчивым делом, но на пути к осуществлению этой реакции стоял целый ряд затруднений. Реакция является обратимой и идёт с выделением теплоты. В результате исследований и промышленных испытаний установлены следующие основные условия взаимодействия газообразного этилена и водяных паров:

- Температура 275 - 300 С;

- Давление при гидратации 65 - 75 атм;

- Концентрация этилена в циркулирующем газе 85 % (объёмных);

- Молярное отношение воды к этилену 0,7:1;

- Концентрация применяющейся здесь фосфорной кислоты в плёнке катализатора не ниже 83 %;

- За 1 час проходит 1800 м3 газа через кубометр катализатора.

Для сдвига равновесия в сторону гидратации этилена необходимо понижение температуры и повышение давления. Процесс прямой гидратации этилена состоит из несколько непрерывно протекающих стадий:

1. Компрессия исходного этилена до давления, необходимого для гидратации, и возвращение не прореагировавшего этилена;

2. Приготовление исходной парогазовой смеси;

3. Гидратация этилена;

4. Нейтрализация фосфорной кислоты, уносимой из зоны реакции;

5. Охлаждение парогазовой смеси и конденсация паров спирта и воды;

6. Очистка циркулирующего газа.

Парофазная каталитическая гидратация этилена является более перспективным методом, и наша промышленность сейчас ориентируется на этот более прогрессивный метод. Катализатором процесса служит ортофосфорная кислота на шариковом носителе -- силикагеле. Наряду с указанными реакциями при гидратации этилена (как сернокислотной, так и прямой) протекают многочисленные побочные реакции, приводящие к образованию значительного количества примесных соединений.

2. Физико-химические основы процесса и веществ

2.1 Теоретические сведения

Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН -- бесцветная жидкость, легко испаряющаяся. Спирт, содержащий 4 - 5 % воды, называют ректификатом, а содержащий только доли процента воды - абсолютным спиртом. Такой спирт получают химической обработкой в присутствии водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного СаО).

Прямая гидратация олефинов заключается в непосредственном присоединении воды к олефином С2Н4 + H2O - C2H5OH. Синтез этилового спирта удалось осуществить лишь после того, как были изысканы достаточно активные катализаторы процесса. При газофазной гидратации в качестве катализаторов применяются фосфорная кислота или окись вольфрама на носителях. На последнем катализаторе процесс проводят и в жидкой фазе. Газофазная реакция прямой гидратации олефинов обратима и идёт с выделением тепла. Тепловой эффект зависит от строения исходных олефинов и их молекулярного веса:

С2Н4 + H2O - C2H5OH + 10,9 ккал/моль (45,6 кДж/моль);

В производстве этилового спирта прямой гидратацией этилена наиболее широкое применение получил фосфорнокислотный катализатор на твёрдом носителе. Катализаторы прямой гидратации не должны разрушаться под действием влаги, поэтому такой катализатор, как фосфорная кислота на кизельгуре, не применим - он не имеет скелета и легко разрушается. В качестве носителя для фосфорной кислоты применяют силикагель и алюмосиликат. Обычный шариковый алюмосиликат обрабатывают 20% -ной серной кислотой; при этом содержание оксида алюминия в нём снижается, а содержание оксида кремния повышается (излишнее количество оксида алюминия приводит к образованию малоактивных фосфатов алюминия). Затем носитель пропитывают 65%-ной фосфорной кислотой и сушат при 100°C. Готовый катализатор содержит 35 - 40% фосфорной кислоты. Если (как это и принято чаще всего) в качестве носителя используют шариковый силикагель, его обрабатывают водяным паром с целью пассивации. В условиях реакции фосфорная кислота, осаждённая на носителе, растворена в плёнке воды, адсорбированной на поверхности пор, и реакция фактически протекает в жидкой плёнке фосфорной кислоты. Кислотный катализ, таким образом, сводится к гомогенному катализу в жидкой плёнке катализатора.

При прямой гидратации этилена протекает ряд других реакций приводящих к побочным продуктам:

- за счёт взаимодействия иона карбония со спиртом образуется диэтиловый эфир

C2H5OH + CH2+ CH3 > (С2Н5)2О + H2;

- за счёт дегидрирования спирта образуется ацетальдегид

C2H5OH>C2H4O + H2;

- причём реакция сопровождается образованием этана. Путём полимеризации этилена образуются полимеры

CH2+ CH3 + CH2CH2>CH2+ CH3 CH2 CH2 и т.д.

Влияние температуры.

Реакцию прямой гидратации этилена желательно проводить при невысоких температурах. Однако практически выбор температуры лимитируется скоростью реакции и активностью применяемых катализаторов: с повышением температуры, при прочих равных условиях, равновесная степень превращения этилена в спирт снижается. Однако при низких температурах активность фосфорнокислотного катализатора очень мала. Так, степень конверсии этилена при 280 - 290°С достигает лишь 4 - 5 %, а при более низких температурах она еще меньше. На практике процесс прямой гидратации в паровой фазе в присутствии фосфорнокислотного катализатора ведут в интервале 260 - 300°С.

Влияние мольного соотношения воды и этилена.

Согласно термодинамическим данным, с увеличением отношения Н2О:C2H4 с 0,5:1 до 1:1 значительно повышается степень конверсии олефина. Однако экспериментальные данные отличаются от термодинамических: с увеличением отношения Н2О:С2Н4 до 0,7 - 0,75 степень конверсии этилена действительно возрастает, но при дальнейшем его увеличении она снижается.

Установлено также, что от соотношения Н20:С2Н4 зависит и активность катализатора гидратации. Оптимальная концентрация фосфорной кислоты в жидкостной пленке на пористом носителе составляет 83 - 85 %. Эта величина зависит от парциального давления водяного пара, которое определяется общим давлением в системе и мольным отношением вода: этилен. Оптимальная концентрация Н3РО4 наблюдается при соотношении Н2О:С2Н4 = 0,75:1. С дальнейшим ростом этого соотношения возрастает количество воды в пленке, уменьшается концентрация кислоты и снижается степень конверсии этилена. Поэтому в промышленных условиях принято мольное соотношение Н2О:С2Н4 - (0,6-0,7):1.

Влияние давления.

Повышение давления благоприятствует реакции гидратации, причем оптимальное давление составляет 6,7-8 МПа. Это давление связано с процессом абсорбции этилена фосфорной кислотой. Оптимальное парциальное давлений водяных паров равно 2,7-3 МПа; оно и определяет мольное соотношение водяных паров и этилена. Оптимальное парциальное давление этилена составляет 3,5-3,7 МПа. Общее давление складывается из парциальных давлений воды, этилена и примесей. При концентрации этилена в циркулирующем газе 80-85 % общее давление системы получается равным 7-8 МПа.

Влияние времени контакта

С увеличением времени контакта степень конверсии этилена возрастает, а производительность единицы реакционного объема снижается. Оптимальное время контакта 17 - 19 с, что соответствует объемной скорости 1800 - 2000 ч-1. В оптимальных условиях степень конверсии этилена не превышает 4,2 - 4,5 %, а селективность превращения этилена в спирт достигает 95 %.

2.2 Технологические особенности процесса

Основной особенностью процесса прямой гидратации этилена является малая степень конверсии этилена за один проход - не выше 4,5 %. Этим обусловлена необходимость рециркуляции значительных его количеств. Ввиду высокой кратности циркуляции этилена в системе возможно накопление инертных примесей, поэтому содержание их в исходном этилене не должно превышать 2 - 5 %. Эти примеси представляют собой метан и этан.

В результате циркуляции не превращенного этилена концентрация примесей в циркулирующем этилене возрастает, а концентрация этилена снижается. Заданную концентрацию этилена в циркуляционном газе поддерживают путем отдувки части циркулирующего газа в систему газофракционирования. Поскольку в циркулирующем этилене инертных примесей, больше, чем в свежем, при отдувке можно вывести из системы все поступающие туда инертные примеси. Большие объёмы циркулирующего газа нужно охлаждать после реакции и вновь нагревать перед подачей в реактор, поэтому при гидратации большую роль играет выбор эффективных способов охлаждения, подогрева и парообразования. Важное значение в процессе имеет также регенерация тепла, необходимая для снижения расхода пара или топлива на нагрев сырья и уменьшение расхода воды на охлаждение продуктов. Кроме того при рациональной схеме регенерации тепла может быть значительно понижен или полностью исключён расход пара высокого давления, необходимо для проведения собственной гидратации. Реакция прямой гидратации этилена идёт с выделением значительного количества тепла. Однако вследствие низкой конверсии этилена выделяющееся тепло расходуется на нагревание самого этилена и водяного пара, причём в реакторе адиабатического типа перепад температуры паро-газовой смеси не превышает 18 - 20°C, что вполне допустимо. Поэтому проблема отвода тепла в этом процессе не возникает.

Ещё одной особенностью процесса является унос фосфорной кислоты вследствие пропускания значительного количества паро-газовой смеси через слой катализатора. Унос кислоты пара-газовой смесью составляет 0,5 г/ч с 1л катализатора или 1,5 - 3 кг в расчёте на 1т спирта. Активность катализатора в процессе работы снижается вследствие уноса теплоты и зауглероживания. Срок службы катализатора составляет 400 - 500 ч. Затем катализатор регенерируют путём выжигания кокса и нанесения фосфорной кислоты. Срок службы катализатора можно увеличить до 900 - 1000 ч, добавляя фосфорную кислоту в парогазовую смесь на входе в реактор. В качестве сырья для процесса прямой гидратации используется технический этилен, содержащий 95 - 98% этилена.

3. Технологическая схема процесса

Процесс прямой гидратации этилена включает следующие стадии:

- компримирование свежего этилена и дополнительное компримирование циркулирующего этилена;

- нагревание этилена, приготовление паро-газовой смеси и её подогревание;

- контактирование парогазовой смеси с катализатором;

- нейтрализацию фосфорной кислоты, уносимой из реактора;

- охлаждение парогазовой смеси и конденсацию паров спирта и воды;

- ректификацию спирта - сырца.

На рисунке 1 приведена принципиальная технологическая схема агрегата синтеза этанола прямой гидратацией этилена. Свежий этилен под давлением 20 - 23 кгс/см2 поступает на приём компрессора 1, сжимается до 70 кгс/см2 и смешивается с циркулирующим этиленом. Газовая смесь циркуляционным компрессором 2 сжимается до 80 кгс/см2 и направляется в теплообменник 3, где подогревается за счёт тепла обратного газа.

этилен коррозионный катализатор кислотный

Рис. 1. Технологическая схема агрегата синтеза этилового спирта прямой гидратацией этилена: 1, 2- компрессоры; 3, 11- теплообменники; 4- подогреватель; 5- гидрататор; 6- котел-утилизатор; 7- сепаратор высокого давления; 8- холодильник; 9- скруббер; 10- приемник; 12- ректификационная колонна; 13- конденсатор; 14-сборник; 15- насос; 16- кипятильник

Далее газ нагревается в подогревателе 4 паром высокого давления до 220°C. Такая температура установлена для начала цикла синтеза. В конце цикла эта температура должна достигать 260°C. После подогревателя 4 прямой газ смешивается с перегретым (450°C) паром высокого давления (80 кгс/см2); в результате температура смеси составляет 275°C в начале цикла и 285 - 290°C в конце.

В смесителе, установленном в верхней части гидрататора 5, паро-газовая смесь смешивается с 7% фосфорной кислотой и поступает в гидрататор 5. Газ проходит слой катализатора сверху вниз, причём за счёт реакционного тепла температура повышается на 18 - 20 °C, то есть до 293 °C в начале цикла и до 303 - 308 °C в конце. Выходящий из гидрататора реакционный газ уносит с собой некоторое количество фосфорной кислоты. Нейтрализация её осуществляется впрыскиванием в реакционный газ щелочного спирта-водного конденсата. Температура газа при этом снижается до 220 °C.

После нейтрализации реакционный газ проходит теплообменник 3, где охлаждается с 220 до 194°C, и далее котел-утилизатор 6, где генерируется пар давлением 5 кгс/см2. Из котла утилизатора газ и сконденсировавшаяся жидкость (145°C) направляется в сепаратор 7. отделённый от жидкости газ из сепаратора охлаждается в холодильнике 8, где конденсируются пары спирта и воды. Несконденсировавшийся газ и конденсат из холодильника 8 направляются в насадочный скруббер 9, где остатки этанола поглощаются умягченной водой. Газ из скруббера идёт на смешение со свежим этиленом. Для вывода из системы накопившихся инертных примесей часть газа через регулятор давления сбрасывают в цех компрессии.

Спирто-водный конденсат из скруббера дросселируют и направляют в приёмник 10, выделившийся при дросселировании газ отмывают от паров спирта умягчённой водой в насадочной части приёмника 10 и через регулятор давления направляют в цех компрессии. Спирто-одный конденсат из приёмника 10 нагревают до 80°C в теплообменнике 11 и направляют на ректификацию в колонну 12. Температура на верху колонны 80°C, внизу 109°C; давление 1,1 - 1,4 кгс/см2. подвод тепла в низ колонны осуществляют через кипятильник 16, обогреваемый паром давлением 3 кгс/см2 из котла-утилизатора.

Пары спирта (азиотропная смесь) с верха колонны 12 поступают в конденсатор 13, где конденсируются и охлаждаются до 75 °C. Конденсат стекает в сборник 14, откуда часть спирта подаётся насосом 15 на орошение колонны 12. Остальное количество выводится с установки. Фузельная вода с низа колонны выводится в канализацию.

Рассмотренная схема обладает рядом недостатков; в первую очередь, велик расход водяного пара высокого давления. Кроме того, унос фосфорной кислоты парогазовой смесью приводит к необходимости нейтрализации смеси путём впрыскивания щелочного раствора спирто-водного конденсата; это снижает температуру паро-газовой смеси и уменьшает возможности регенерации тепла.

Использование пара высокого давления можно полностью исключить за счёт генерации пара в системе теплообмена. Для этого в поток прямого газа подают химически очищенную воду под давлением, и в процессе теплообмена с обратным газом вода испаряется. Теплообмен осуществляется в специальных теплообменниках сатураторах (Рис.2).

При этом степень насыщения газа парами воды достигает 0,6 - 0,7 моль/моль, а конечная температура парогазовой смеси равна 215°C. Подогревание парогазовой смеси до 275°C осуществляется в трубчатой печи за счёт сжигания топлива, таким образом, дополнительный расход пара высокого давления исключается. Изготовление теплообменника 2 из омеднённых труб, а трубные решётки из биметалла сталь-медь позволяет исключить нейтрализацию парогазовой смеси и интенсифицировать регенерацию тепла обратного газа.

Теплообменник-сатуратор - вертикальный кожухотрубный аппарат, в котором прямой газ проходит по трубам, а обратный - по межтрубному пространству; прямой газ поступает снизу вверх. Вода подается сверху, распределяется по трубной решётке через специальное устройство - «паук», растекается по решётке и поступает в трубы через кольцевые зазоры между трубками и вставленными в их верхнюю часть конусами. Благодаря этому вода стекает тонкой плёнкой по поверхности трубок испаряясь и насыщая поднимающийся навстречу прямой газ. Насыщенный водой прямой газ через конусы попадает в пространство над трубной решёткой.

Рис. 2. Теплообменник-сатуратор: 1- распредилительное устройство типа «паук»; 2- кольцевые распределители для воды; 3- стакан с отверстиями; 4- трубки; 5 конус

Технологическая схема усовершенствованного агрегата прямой гидратации этилена приводится на рисунке 3:

Рис. 3. Технологическая схема усовершенствованного агрегата синтеза этилового спирта: 1- трубчатая печь; 2, 3- теплообменники-сатураторы; 4, 5- теплообменники; 6- холодильник; 7- гидрататор; 8- скруббер; 9, 10- компрессоры; 11- нейтрализатор; 12, 13- сепараторы

Компримированный этилен после компрессоров 9 и 10 поступают в теплообменник 4, где нагревается до 100°C конденсатом после теплообменников-сатураторов (180°C). Далее этилен последовательно проходит теплообменники-сатураторы 3, орошаемые конденсатом. Насыщенный водой этилен при 200°C поступает в омеднённый теплообменник-сатуратор 2, а перед входом смешивается с частично испариной химически очищенной водой из теплообменника 5. Смесь при 215°C поступает в трубчатую печь 1, там догревается до 270 - 290°C и направляется в гидрататор 7, работающий в интервале 260 - 300°C. Обратный газ из гидратора проходит омеднённый теплообменник-сатуратор 2, где охлаждается до 240°C, и затем нейтрализуется щелочным раствором спирто-водного конденсата в нейтрализаторе 11; при этом температура снижается до 220°C. Далее обратный газ последовательно проходит все теплообменники-сатураторы 3 и отделяется от жидкости в сепараторах 12, после чего при 130°C направляется на окончательное охлаждение в теплообменник 5 и холодильник 6 и поступает в скруббер 8 для отмывки спирта. Спирто-водный конденсат из сепараторов поступает в теплообменник 4. Все потоки спирто-водного конденсата и спирто-водный раствор после освобождения от растворённого этилена поступает затем на ректификацию.[2,4]

4. Прямая гидратация этилена на нейтральных катализаторах

Существенными недостатками фосфорно-кислотного катализатора являются его коррозионная агрессивность и постепенный унос кислоты с поверхности носителя. Эти недостатки могут быть устранены при использовании нейтральных катализаторов - вольфрамовых и кремний-вольфрамовых.

Разработаны процессы гидратации этилена на нейтральном катализаторе в жидкой фазе при 250 - 300°C и 300 кгс/см2 и при 300°C и 140 кгс/см2, в этих случаях процесс ведут в колонне высокого давления, где на тарелках помещён катализатор - окислы вольфрама на силикагеле. Этилен и воду подают в верхнюю часть колонны, а снизу отводят 20% спирт. При этом процессе не требуется расходовать большое количество тепла на испарение воды и перегрев водяного пара.

Разработаны другие активные вольфрамовые катализаторы, содержащие 40 - 60% трехокиси вольфрама на широкопористом силикагеле с добавкой борной кислоты. Катализаторы этого типа готовят, пропитывая силикагель раствором вольфромата аммония и прокаливая затем при 400°C. Они не нуждаются в последующем восстановлении. Добавление в состав катализатора 5 -10% борной кислоты существенно повышает его активность. Наиболее активный катализатор, содержащий 60% оксида вольфрама (VI) и 5% В2О3 на силикагеле, применяется в интервале 200-240°C и 15-25 кгс/см2, то есть в более мягких условиях, чем фосфорный катализатор. Сравнение работы этих катализаторов на пилотной установке приведено в таблице. Содержание спирта в конденсате при гидратации этилена на кремневольфрамовых катализаторах составляет 12 -13%.

Таблица 1. Сравнение работы фосфорно-кислотного и кремневольфрамовых катализаторов

Показатели

Промышленный фосфорно-кислотный катализатор

Вольфрамовый катализатор

Кремневольфрамовый катализатор

Температура, °C

280-300

220-240

220-240

Давление,

кгс/см2

МН/м2

75-80

7,35-7,85

15-17

1,47-1,67

15-25

1,47-2,46

Объемная скорость, ч-1

2000

2000

5000

Отношение

H2O:С2Н4

0,6-0,9

1,0

1,0

Степень конверсии этилена, %

4-4,5

4-5

4-5,5

Производительность катализатора, г/(л ч)

180

400

-

Продолжительность работы, ч

500

790

800

Вольфрамовые катализаторы помимо уже указанных преимуществ более активны, чем фосфорнокислотные и могут работать в более мягких условиях. Однако они значительно дороже, ибо вольфрам дефицитный материал. [2, 6]

Заключение

Из двух видов прямой гидратации этилена: прямая гидратация с использованием в качестве катализатора фосфорной кислоты и прямая гидратация на нейтральных катализаторах, последняя, как уже было упомянуто выше, из-за своей дороговизны используется крайне редко. Поэтому с экономической точки зрения процесс прямой гидратации с использованием в качестве катализатора фосфорной кислоты является наиболее выгодным.

Расход этилена на производство 1 т этилового спирта составляет 0,7 т (теоретический расходный коэффициент 0,61 т этилена). В структуре себестоимости спирта 30% приходится на стоимость сырья. Себестоимость синтетического этилового спирта значительно ниже, чем при других методах его получения. Относительная себестоимость (в %) этанола, получаемого разными способами, составляет: из этилена 100 %, гидролизом древесины 174 - 290 %, из пищевого сырья 300 - 400 %. [2]

С точки зрения экологичности процесса метод прямой гидратации этилена более выгоден. [2, 7] При сернокислотной гидратации образуется множество побочных продуктов, 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, но в значительной меньшей мере, чем при сернокислотной гидратации этилена.

Литература

1. Эмирджанов Р.Т., Лемберанский Р.А. Основы технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии. М. «Химия», 1988.

2. «Химическая энциклопедия», т.1, М.: Химия, 1987г - 566с.

3. «Химическая энциклопедия», т.2, М.: Химия, 1987г - 540с.

4. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н.А. «Начала органической химии», т.2, М.: Химия, 1969 - 826 с.

5. Лебедев Н.Н. «Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза». М.: Химия, 1988 - 588 с.

6. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н.А. «Начала органической химии», т.1, М.: Химия, 1969 - 668с.

7. Валакин В.П. "Получение синтетического этилового спирта" Москва, "Химия" 1976 г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Этанол как многотоннажный продукт органического синтеза, огнеопасный растворитель. Общая характеристика основных методов и способов получения синтетического этанола. Знакомство с технологическими особенностями процесса производства этилового спирта.

    реферат [901,0 K], добавлен 02.04.2019

  • Исходное сырье для производства этилового спирта и способы его получения. Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта. Описание технологической схемы процесса производства, расчет основных технологических показателей.

    курсовая работа [543,6 K], добавлен 04.01.2009

  • Получение этилового спирта сбраживанием пищевого сырья. Гидролиз древесины и последующее брожение. Получение этилового спирта из сульфитных щёлоков. Сернокислотный способ гидратации этилена. Физико-химические основы процесса. Отделение гидратации этилена.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.11.2010

  • Экологизация химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Подготовка сырья для процесса гидратации. Основные методы получения спиртов. Производство спиртов сернокислотной гидратацией олефинов. Производство спиртов прямой гидратацией олефинов.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.03.2007

  • Технологические особенности и этапы, сырьевая и материальная база для изготовления этилового спирта в химической промышленности, его главные физические и химические свойства, направления практического использования. Гидратация этилена и ее схема.

    курсовая работа [739,7 K], добавлен 16.10.2011

  • Исследование технологического процесса производства серной кислоты как объекта управления. Физико-химические основы получения продукта, описание схемы производства и выбор обоснования параметров контроля и управления уровня в сборниках кислоты.

    реферат [752,4 K], добавлен 25.03.2012

  • Окись этилена как крупнейший по масштабу производства продукт нефтехимического синтеза. Термодинамический анализ вероятности протекания процесса, сведения о механизме и кинетике протекающих реакций. Анализ промышленных технологий синтеза оксида этилена.

    контрольная работа [510,5 K], добавлен 07.06.2014

  • Описание физико-химических свойств окиси этилена – одного из самых реакционноспособных органических соединений, который относится к циклическим простым эфирам. Процесс синтеза оксида этилена. Выбор катализатора. Технологическая схема реакционного узла.

    контрольная работа [19,7 K], добавлен 13.12.2011

  • Отличие условий синтеза метанола от условий синтеза высших спиртов. Стадии процесса и их тепловой эффект. Влияние вида катализатора на параметры, скорость и глубину процесса. Синтез метанола на цинк-хромовом катализаторе. Схемы синтеза метанола.

    реферат [748,6 K], добавлен 15.06.2010

  • Получение этилена дегидратацией этанола над оксидом алюминия. Получение ацетилена и опыты с ним, утилизация обесцвеченного раствора KMnO4 и бромной воды. Получение веществ в процессе нагревания спирта и серной кислоты, обесцвечивающих бромную воду.

    лабораторная работа [1,4 M], добавлен 02.11.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.