Описание технологической схемы процесса производства этилового спирта — страница 3

  • Просмотров 17840
  • Скачиваний 824
  • Размер файла 64
    Кб

кислоты. Взаимодействие между этиленом и серной кислотой состоит из двух этапов: первый – физическое растворение этилена в серной кислоте и второй - гомогенное взаимодействие обоих компонентов с образованием алкилсульфатов по уравнениям: C2H4 + H2SO4 = C2H5OSO3H C2H5OSO3H + C2H4 = (C2H5O)2SO2. Поглощение (абсорбция) этилена серной кислотой – процесс обратимый, экзотермический (DH=-50232 кДж/моль), протекает с уменьшением объема. Применение для абсорбции

этилена олеума нецелесообразно, т.к. при этом снижается выход этанола из-за образования побочных продуктов – сульфосоединений и повышенного образования полимеров. С ростом температуры и парциального давления при прочих равных условиях скорость абсорбции этилена увеличивается с ростом температуры и парциального давления, однако, при температуре выше 900С начинается интенсивное образование полимеров. Увеличение

парциального давления этилена выше 2 МПа становится малоэффективным. Фактором, ускоряющим процесс абсорбции, является наличие в исходной серной кислоте этилсульфатов, которые, обладая свойствами эмульгаторов, увеличивают поверхность контакта вследствие пенообразования, и тем самым способствуют более быстрому и полному растворению этилена. В настоящее время в промышленных установках приняты следующие условия абсорбции

этилена: ·       концентрация серной кислоты 97-98%, ·       температура 80-850С, ·       парциальное давление этилена на входе в абсорбер 1-1,5МПа, ·       содержание пропилена и высших олефинов в исходной этилен-этановой фракции <0,1%. В ходе второй стадии идет гидролиз этил - и диэтилсульфата по уравнениям: C2H5OSO3H + H2O à C2H5OH + H2SO4, (C2H5O)2SO2 + 2H2O à 2 C2H5OH + H2SO4 Эта стадия также обратима,

для обеспечения ее протекания необходим избыток воды, и, по возможности, быстрое удаление спирта из зоны реакции, т.к. кроме основной реакции идет образование диэтилового эфира: (C2H5O)2SO2 + C2H5OH à C2H5OC2H5 + C2H5OSO3H, (C2H5O)2SO2 + H2O à C2H5OC2H5 + H2SO4. Главным преимуществом сернокислой гидратации по сравнению с прямой гидратацией является возможность применения неконцентрированного этилена, т.к. его концентрирование связано с большими

капитальными и эксплуатационными затратами. Однако метод сернокислой гидратации имеет ряд недостатков. Среди них можно отметить следующие: ·                    применение сложных и громоздких конструкций; ·                    малоэффективное удаление полимеров однократным экстрагированием. При принятом методе экстрагирования в экстракт