Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена - Дымент О.H.
Скачать (прямая ссылка):
При производстве этиленгликоля по схеме, описанной в гл. II (мольное отношение вода : окись этилена ^ 16 : 1), на 1 т товарного этиленгликоля выделяется 105 кг, или 10,5%, диэтиленгликоля. При снижении отношения воды и окиси этилена до 14 : 1 выход диэтиленгликоля повышается до 20% 135, р. 40].
При целевом синтезе диэтиленгликоля из окиси этилена и воды образующийся этиленгликоль после выделения из смеси гликолей возвращается в процесс. В качестве побочных продуктов образуются три- и тетраэтиленгликоль, а также незначительное количество еще более высокомолекулярных гликолей.
Диэтиленгликоль с высоким выходом получается оксиэтилиро-ванием этиленгликоля при достаточно большом мольном отношении этиленгликоля и окиси этилена в исходной смеси. Как и при реакции окиси этилена с водой, состав продуктов оксиэтилирования этиленгликоля зависит от отношения окиси этилена к этиленгликолю в исходной смеси и констант скоростей протекающих последовательно-параллельных реакций образования ди-, три- и тетраэтиленгликоля и других полигликолей (см. гл. IV, стр. 161) [36].
Процесс получения диэтиленгликоля включает следующие стадии: приготовление шихты — водного раствора окиси этилена и этиленгликоля; взаимодействие окиси этилена с этиленгликолем; выпаривание водного раствора гликолей и ректификация концентрированного раствора гликолей. Технологическая схема процесса аналогична схеме процесса получения этиленгликоля (см. рис. 28, стр. 85), на одном и том же оборудовании могут производиться оба продукта [35, р. 41].
Режим получения диэтиленгликоля такой же, как при получении этиленгликоля: температура 180—200 0G и давление 1,47—2,06 МПа (15—21 кгс/см2) на одних заводах [35, р. 34] и 160—180 °С и 1,08— 1,28 МПа (11—13 кгс/см2) на других [33, с. 73]. Время пребывания шихты в реакционной зоне около 40 мин.
Однако при производстве диэтиленгликоля в состав шихты входит 3 компонента (окись этилена, вода и этиленгликоль), а при получении этиленгликоля — два (окись этилена и вода). Для приготовления шихты использовали конденсат вторичного пара после II и III корпусов трехкорпусной выпарной установки (конденсат I корпуса, содержащий заметное количество легкокипящих органических примесей, выбрасывали), а также паровой конденсат или воду, обессоленную с помощью ионитов.
Порядок приготовления шихты был различным: периодическое приготовление водно-гликолевого раствора и непрерывное его смешение с окисью этилена в смесителе, непрерывное смешение воды и этиленгликоля в трубопроводе и затем непрерывное же смешение
полученного раствора с окисью этилена, непрерывное смешение всех трех компонентов в смесителе. Состав шихты, поступающей после смесителя в реактор, таков: 12,3% окиси этилена, 41,5% воды и 46,2% этиленгликоля. Мольное отношение компонентов в шихте составляло 1 : 8, 2 : 2,65. Практиковались и другие соотношения окиси этилена, воды и этиленгликоля, а именно: 1 : 8,2 : 1,9 (на более новых заводах) и 1 : 6; 8 : 2,8 (на старых заводах) [33, с. 70]. Реакционная масса выпаривалась с 35—49 до 8—18% воды.
Отгонка остаточной воды и этиленгликоля на различных заводах производилась по-разному. На одних заводах, так же как при получении этиленгликоля (см. рис. 28, стр. 85), вода отгонялась в колонне 14, а этиленгликоль — в колонне 15. После смешения их направляли в смеситель 3 для получения шихты. Кубовый остаток из колонны 15 поступал в колонну 16 для получения товарного диэтиленгликоля.
На других заводах колонны 14 и 15 работали параллельно, без флегмы, и на них отгонялась смесь воды и этиленгликоля, которая направлялась на смешение с окисью этилена в смеситель 3. В связи с тем что при получении диэтиленгликоля образуется триэтиленгликоля почти в 8 раз больше, чем при получении этиленгликоля, насадочные колонны 18 для выделения триэтиленгликоля работали непрерывно. Режим работы систем выпаривания гликолей и их ректификации при производстве диэтиленгликоля такой же, как при получении этиленгликоля.
Суммарный выход ди- и триэтиленгликоля достигал 92—96% от теоретического, в том числе диэтиленгликоля от 76 до 85% и триэтиленгликоля от 10 до 19% в зависимости от соотношения окись этилена : вода : этиленгликоль в исходной шихте. В том случае, когда требовался преимущественно диэтиленгликоль, увеличивали содержание воды в шихте и снижали содержание этиленгликоля. Когда же наряду с диэтиленгликолем необходимы были значительные количества триэтиленгликоля, поступали наоборот — содержание воды в шихте уменьшали, а этиленгликоля — повышали. Это приводило к увеличению выхода не только триэтиленгликоля, но и тетраэтиленгликоля, а также более высокомолекулярных гликолей.
Расходные коэффициенты на 1 т диэтиленгликоля и выход побочного продукта триэтиленгликоля приведены ниже [33, с. 77; 35, Р. 44]:
1,00—1,14
6-9 300-500
50—65 150—250
В технологическую схему получения диэтиленгликоля, описанную выше, был внесен ряд усовершенствований, значительная часть которых направлена на улучшение качества продукта. В результате
