Окись этилена - Зимаков П.В.
Скачать (прямая ссылка):
При взаимодействии этиленхлоргидрина в водной среде с водной взвесью гидроокиси никеля образование альдегида, вероятно, идет через промежуточное соединение никеля с алкиленхлор-гидрином, которое затем перестраивается с отщеплением молекулы
q93.
альдегида"
(Ni+-O-
Ni(OH)2 -Ni=O НО" Н,
Ni=O + Н.,0 „ (Ni+-O") -СН,
Cl
,он
Ni<
1OCHCH,
Ni<
,.он
OCHCH3
I
Cl
Cl
/ОН
Ni< + CH3CHO
4Cl
Промышленные схемы получения окиси этилена
В промышленности окись этилена сначала получали из концентрированного этиленхлоргидрина100-104. При этом происходило105 взаимодействие концентрированного горячего раствора щелочи с 40%-ным раствором этиленхлоргидрина, полученным из разбавленного этиленхлоргидрина в этом же аппарате. В настоящее время на всех промышленных установках используют разбавленные растворы этиленхлоргидрина, так как концентрирование этих растворов связано с определенными трудностями и удорожает производство. Ниже описаны различные технологические схемы получения окиси этилена.
По схеме фирмы Anorgana (ФРГ) раствор этиленхлоргидрина концентрацией 4,5—4,7%, полученный в колонне 5 (см. рис. 28, стр. 167), подается из емкости 6 в омылитель 8, снабженный обратным холодильником 7, охлаждаемым водой. Перед входом в омы-
литель раствор этиленхлоргидрина смешивают с 10—12%-ным известковым молоком. Для обеспечения высоких выходов окиси этилена и быстрого вывода ее из сферы реакции в омылитель подается водяной пар (в несколько мест).
Раствор в омылителе находится в состоянии кипения, т. е. при температуре около 100 °С. Температура после холодильника 7 поддерживается равной 90—95 °С, что обеспечивает возврат в омылитель непрореагировавшего этиленхлоргидрина для полного его использования. Пары окиси этилена, воды, дихлорэтана и других хлорорганических продуктов охлаждаются в холодильнике 9 водой до 40—50 °С и двумя потоками, жидким и газообразным, поступают в ректификационную колонну 10, имеющую 50 колпачковых тарелок. Из дефлегматора // часть окиси этилена возвращается в колонну, а часть собирается в качестве товарного продукта в сборнике 15.
Кубовый остаток из колонны 10, содержащий дихлорэтан, воду, более высококипящие продукты, а также некоторое количество окиси этилена и ацетальдегид, поступает в такую же вторую ректификационную колонну 10. В верхней части этой колонны, как и в первой, поддерживается температура 12 °С; дистиллят, загрязненный ацетальдегидом, частично возвращается в первую колонну для получения чистой окиси этилена. Кубовый остаток из второй ректификационной колонны, представляющий собой смесь дихлорэтана, (3,р'-дихлордиэтилового эфира, водного раствора этиленхлоргидрина и других примесей, после охлаждения поступает в разделитель 13 (флорентийский сосуд), где образуется два слоя. Верхний слой — водный раствор этиленхлоргидрина — возвращается на омыление. Нижний слой обрабатывается соляной и серной кислотами для связывания следов окиси этилена и разрушения примесей, а затем после промывки водой и нейтрализации щелочью поступает в ректификационную колонну с 30 тарелками (на рисунке не показана), из которой отбирается товарный дихлорэтан. В кубе остается р,р'-дихлордиэтиловый эфир.
Схема получения окиси этилена фирмы Petrochemicals (Англия) имеет ряд существенных отличий от описанной выше. Так же, как и по схеме фирмы Anorgana, в омылителе 4 (см. рис. 29, стр. 168), в который подают 4.7%-ный раствор этиленхлоргидрина и известковое молоко, поддерживается температура около 100 °С; после охлаждения выходящих паров в обратном холодильнике непро-реагировавший этиленхлоргидрин возвращается в омылитель. Конденсат, полученный при охлаждении паров до 30 °С во втором холодильнике, подается в ректификационную колонну насосом, а несконденсированные пары окиси этилена сжимают компрессором до давления 1—2 am и также подают в эту колонну. При такой схеме в омылителе поддерживается определенное давление.
Ректификация проводится под давлением, поэтому при конденсации окиси этилена рассол можно заменить водой.
Из верхней части колонны 5 отбирается товарная окись этилена при концентрации не ниже 99%, а кубовый остаток из этой колонны переводят в колонну 6, где отгоняются ацетальдегид и остатки окиси этилена. Смесь этих продуктов поступает в колонну 7. Продукт, отбираемый из верхней части колонны 7 (окись этилена с небольшим количеством ацетальдегида), возвращается в колонну 5, а из нижней части колонны 7 отбирается ацетальдегид. Кубовый остаток колонны 6 (смесь дихлорэтана, р,р'-дихлорди-этилового эфира и водного раствора этиленхлоргидрина) поступает на дальнейшую переработку: водный раствор этиленхлоргидрина возвращается в омылитель, а дихлорэтан-сырец очищают и перегоняют с целью выделения товарных дихлорэтана и дихлорди-этилового эфира.
Схема получения окиси этилена, показанная на рис. 30 (стр. 169), отличается тем, что товарная окись этилена отбирается не из первой колонны, как в предыдущих схемах, а из второй, кубовый остаток которой (окись этилена и ацетальдегид) возвращается в первую колонну. Диаметр колонны около 1,5 м. Колонны 5 снабжены колпачковыми тарелками диаметром примерно по 100 мм. Расстояние между тарелками около 460 мм. Высота первой колонны 21,6 м, она имеет 37 тарелок; высота второй колонны 26,5 м, число тарелок 45. Таким образом, общее число тарелок составляет 82. В первую колонну подается смесь следующего состава (в %):