Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена - Дымент О.H.
Скачать (прямая ссылка):
В промышленности США предпочитали работать без катализатора при давлении 3—4 МПа (30—40 кгс/см2) и температуре 200 °С [100, с. 97]. Наиболее благоприятными считали эти условия и немецкие
I
Ока Сь этилена
Спирп
Катализа-
тор
Рецикл спирта
Монозрир Нпнозооир понозтилен- ди.этилек-гликоля гликоля
Г Г
T
Моноэрир триэтилен-- гликоля
Г'
I Оста
ток
Рис. 106. Блок-схема получения простых моноэфиров этиленгликоля:
1 — колонна синтеза; 2, 3, 4, 5 — ректификационные агрегаты.
химики, но ими были проделаны опыты по синтезу этилцеллозольва в присутствии едких щелочей при 1,4—1,5 МПа (14—15 кгс/см2). К некаталитическим процессам в Германии относили также синтезы этилцеллозольва с добавкой в шихту малых количеств щелочи (до 0,01%), что позволяло иметь после реактора практически нейтральную среду. Использование кислоты, например серной, в качестве катализатора считалось нецелесообразным из-за коррозии оборудования.
В последнее время наметилась тенденция к унификации технологии и строительству комбинированных установок для последовательного получения эфиров гликолей из различных спиртов в зависимости от спроса. Хотя такая установка имеет большую стоимость, чем отдельное производство, но в целом экономические показатели Получения нескольких эфиров гликолей возрастают [101].
Считается, что переработку окиси этилена в этиленгликоль и гли-колевые эфиры целесообразно организовывать на месте ее производства [102]. На рис. 106 представлена схема получения простых эфиров гликолей, предусматривающая выделение моноэфиров моно-, Ди- и триэтиленгликоля [19, v. 10, р. 645] (отдельные узлы этой »схемы подробно рассмотрены ниже).
Производство этилцеллозольва
Для производства этилцеллозольва используют этиловый спирт и окись этилена. Как правило, качество сырья мало сказывается на технологических параметрах и схеме производства, но влияет на качество товарного этилцеллозольва и способ переработки его кубовых остатков. Хорошим сырье.м для производства этилцеллозольва является окись этилена, получаемая прямым окислением этилена, В ней содержится более 99,5% основного вещества, а примеси ацетальдегида и воды не превышают 0,05%.
Сложнее обстоит дело с этиловым спиртом. Наибольшими преимуществами обладает абсолютный этиловый спирт, но он весьма
д;з8сі-ньій слирт
Эти пцгллоэольб
б
16
к га Л 'ар']
остаток
Рис. 107. Технологическая схема производства этилцеллозольва: 1 — емкость; 2,4,5 — теплообменники; з — смеситель; 6 — этерификатор; 7 — дроссе.?; 8 — сборник; 9, 10 — конденсаторы-холодильники; и, is, 16 — ректификационные Д" лонны; 12, 14, 16 — дефлегматоры; П — паро-эжекционный вакуум-насос.
дорог. Этиловый же спирт-ректификат содержит около 94% основного вещества и около 6% (масс.) или 14% (мол.) воды. Так как для связывания одной молекулы воды необходима одна молекула окиси этилена, то как минимум 14% (мол.) окиси будет расходоваться на образование гликолей. Выгоднее использовать синтетический этиловый спирт, обезвоженный с помощью этиленгликолей [103]. Содержание влаги в таком спирте составляет 0.5--1,2% и в нем, в отличие от спирта, который обезвоживается бензолом, нет никаких посторонних примесей [90].
На рис. 107 изображена технологическая схема производства этилцеллозольва с использованием 99% этилового спирта и окиси этилена прямого окисления. Шихта содержит 10—15% ,окиси этилена, 85—90% этилового спирта и 0,02—0,1 г/л едкого натра. Готовят шихту в смесителе 3, куда одновременно подают спнрт (смесь свежего и возвратного), окись этилена и 2—5%-ный раствор NaOn в этиловом спирте.
UjI Во избежание вскипания окиси этилена поступающий в смеситель спирт охлаждается в теплообменнике 2 до 20—30 0C Каталитический раствор готовят в отдельной емкости из 40%-ного раствора NaOn и спирта.
Из смесителя 3 шихта с помощью насоса высокого давления подается через теплообменник-рекуператор 4 и обогреваемый паром высокого давления теплообменник о в нижнюю часть этерифика-тора 6. Режим работы этерификатора следующий:
Давление, МПа (кгс/см2) ...... 3,0—3,5 (30—35)
Температура,:С
низа'............. 160—170
верха............. 190—200
Бремя реакции, ч .......... 1
Степень конверсии окиси этилена, % . ~98
Содержание NaOH на выходе, г/л . . 0,001—0,05
Наряду с этилцеллозольвом образуются этиловые эфиры ди-и триэтиленгликоля, а также моно- и диэтиленгликоли. Кроме них в небольшом количестве обнаруживаются этиловый эфир тетраэтиленгликоля и триэтиленгликоль, которые накапливаются в кубовых остатках этилцеллозольва.
После этерификатора реакционная жидкость поступает в теплообменник 4, где отдает часть тепла шихте, затем дросеслируется вентилем 7 до давления 0,1—0,2 МПа (1—2 кгс/см2) и сливается в сборник <S. Парогазовая фаза из сборника 8 конденсируется в водяном конденсаторе 9 и конденсаторе 10, охлаждаемом антифризом с температурой —15 °С. Жидкая фаза после конденсатора 10, содержащая некоторое количество окисп этилена, возвращается на приготовление шихты.
