Описание технологической схемы процесса производства этилового спирта — страница 4

  • Просмотров 17763
  • Скачиваний 824
  • Размер файла 64
    Кб

переходит 70-75% полимеров, значит, до 30% полимеров остается в разбавленной кислоте; ·                    концентрирование отработанной серной кислоты. Эта часть технологического процесса является самым слабым звеном во всем методе сернокислой гидратации. Во-первых, концентрировать кислоту удается лишь до 88-90%, а, во-вторых, такой процесс концентрирования из-за высокой температуры

топочных газов приводит к ощутимым потерям серной кислоты от раскисления, сопровождающегося выбросом вредного SO2 в атмосферу; ·                    неиспользованные возможности экономии энергетических средств. 3.2. Парофазная гидратация этилена Наиболее разработанным применительно к имеющимся промышленным установкам в настоящее время является процесс газофазной гидратации: CH2=CH2(г.)

+ H2O(г.) = C2H5OH(г.) + 41868Дж/моль. Механизм: CH2=CH2 + Н+ « СН3-СН2+, СН3-СН2+ + Н2О « СН3-СН2-ОН2+, СН3-СН2-ОН2+ « СН3-СН2-ОН + Н+. Наряду с основной реакцией идут параллельные и последовательные побочные реакции: ·        дегидратация этанола до: - диэтилового эфира: 2C2H5OH = (C2H5)2O + H2O, - этилена: C2H5OH = CH2=CH2 + H2O, ·        дегидрирование до ацетальдегида: C2H5OH = CH3CHO +H2, а также реакции образования олигомеров различного состава. Таким

образом, процесс сложный, обратимый, несмещенный, экзотермический, протекает с уменьшением объема. Константа равновесия данной реакции выражается уравнением: Lg Kp = 2093/T – 6,304 + (103/T – 62500/T2)*P Из уравнения следует, что равновесная степень превращения этилена возрастает с понижением температуры и повышением давления. Следует обратить внимание на два физико-химических фактора, которые определяют основные технологические параметры

процесса. Прежде всего, это активность катализатора, которая имеет решающее значение для определения температуры процесса. Катализаторами прямой гидратации могут служить фосфорная кислота и ее соли. Чаще всего используется фосфорная кислота концентрацией 85-87% на таких носителях, как алюмосиликаты, силикагели, пемза и др.; значительная часть кислоты (до 35%) находится в свободном состоянии. Активность этого катализатора

является невысокой. Только при температуре 280-3000С ее можно считать более или менее приемлемой для промышленных условий. При более высокой температуре в значительной мере развиваются побочные процессы: полимеризация этилена, усиленное образование эфира и т.д. Другим отправным фактором в газофазном процессе выступает весьма низкая по сравнению с этиленом летучесть воды, которая имеет решающее значение для определения