Окись этилена - Зимаков П.В.
Скачать (прямая ссылка):
ВЫДЕЛЕНИЕ
Существует несколько методов реакционных газов:
1) адсорбция активированным сорбцией путем обработки угля ром71- 292> 300;
ОКИСИ ЭТИЛЕНА ИЗ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ
извлечения окиси этилена из
углем с последующей де-перегретым водяным па-
2) поглощение окиси этилена растворителями301;
3) поглощение окиси этилена водой30.
Последний метод является общепринятым во всех промышленных и технологических схемах получения окиси этилена. Извлечение окиси этилена водой проводится под давлением, которое может колебаться302 от 3,5 до 42 am. Затем осуществляется десорбция окиси этилена из сорбента с последующей ректификацией.
Остановимся несколько подробнее на физико-химических основах процесса адсорбции — десорбции и ректификации окиси этилена. Хотя окись этилена прекрасно растворяется в воде, однако, в связи с тем что содержание окиси этилена в контактных газах невелико (примерно 1—1,5%), повышение давления при абсорбции будет благоприятствовать поглощению окиси этилена. Чем выше давление при абсорбции, тем больше будет концентрация окиси этилена в воде и тем меньше ее остается в газах, рецир-кулируемых или выводимых из системы. Как уже указывалось, при абсорбции под давлением не используется холод.
Окись этилена вступает в реакцию с водой с образованием гликолей, причем этой реакции благоприятствует повышение температуры и давления, а также увеличение времени контакта. Поэтому в тех случаях, когда при ректификации водных растворов окиси этилена нежелательно образование значительного количества этиленгликоля, процесс необходимо проводить при возможно более низкой температуре и минимальной продолжительности пребывания водных растворов окиси этилена при повышенных температурах. Последнее может быть достигнуто как за счет рационального проектирования теплообмеиной аппаратуры, т. е. выбора теплообменников и кипятильников с максимальной поверхностью при минимальном объеме, так и в результате проведения процесса десорбции при низком давлении или даже при разрежении. Для улучшения абсорбции в технологической схеме циркуляционный компрессор выгодно располагать после контактного аппарата (как на рис. 44), так как это позволяет вести абсорбцию при максимальном давлении. Из рис. 44 видно также, что пары окиси этилена после десорбера отсасываются компрессором, что позволяет проводить десорбцию при пониженном давлении и, значит, при более низкой температуре, что, естественно, уменьшает гидратацию окиси этилена.
Имеется много схем ректификации окиси этилена, которые различаются числом колонн, технологическим режимом и другими особенностями (см. рис. 43—46). Ректификация обычно проводится при давлении около 3 am, поскольку при этом давлении чистую окись этилена можно сконденсировать, применяя промышленную воду (т. кип. окиси этилена при 3 am равна 38 °С).
Ректификацию окиси этилена целесообразно проводить не в двухколонном аппарате, как показано на рис. 45, а в четырехко-лонном.
• В первой колонне — десорбционной — отгоняются пары окиси этилена и легколетучие примеси, которые вместе с небольшим количеством паров воды поступают во вторую колонну, где происходит отделение воды от окиси этилена. Дистиллят из этой колонны перекачивают насосом в колонну отгонки легколетучих примесей (двуокись углерода, азот и др.). Кубовая жидкость из колонны отгонки легколетучих примесей передается для очистки от ацетальдегида на окончательную ректификацию в четвертую колонну, дистиллят которой является товарной окисью этилена.
Схема фирмы Shell Development (см. рис. 46) включает три колонны. В первой колонне 6 отгоняется окись этилена и все легкокипящие продукты, во второй (колонна 7) из этой смеси удаляют легкокипящие примеси. Окись этилена затем направляется на гидратацию для получения гликолей или же передается в следующую колонну 8 для получения чистой высококонцентрированной окиси этилена.
По трехколонной схеме, описанной в патенте201 фирмы Shell Development, ректификация окиси этилена осуществляется под давлением 1,4—5,6 am. В первой колонне из сорбента острым паром отпаривают окись этилена, двуокись углерода и другие растворенные газы. Выделяющиеся пары, состоящие в основном из окиси этилена и воды в соотношении 65 : 35 (по весу), поступают во вторую колонну, где происходит удаление двуокиси углерода, после чего водный раствор окиси этилена из куба этой колонны-передается в третью, ректификационную колонну. Содержание окиси этилена в готовом продукте составляет 99,98 вес. %. Кроме воды (в количестве 0,02%), окись этилена практически не содержит никаких примесей.
Окись этилена с повышенным содержанием ацетальдегида может быть освобождена от него обработкой слабощелочной анионо-обменной смолой в колонне или при перемешивании303 смеси в течение 1,5 ч. После такой обработки содержание альдегида в окиси этилена значительно понижается, например, с 0,076 до 0,01 вес. % . Однако поскольку ацетальдегид можно отделять от окиси этилена путем ректификации, то применять для этого ионообменные смолы нецелесообразно.
