Окись этилена - Зимаков П.В.
Скачать (прямая ссылка):
Контактные газы из дополнительного реактора 3 проходят через теплообменник, нагревая холодный газ, поступающий в реактор 3, сжимаются компрессором и поступают в дополнительный абсорбер 4 (абсорбер второй ступени), в котором поглощаются обра-
зевавшиеся в реакторе 3 дополнительные количества окиси этилена. Неабсорбированные газы, состоящие в основном из азота, двуокиси углерода, небольшого количества кислорода и незначительного количества этилена (менее 1 %), выбрасываются в атмосферу. В некоторых случаях этилен, содержащийся в этих газах, перед выбросом в атмосферу каталитически сжигается, а энергия ьгаза используется в турбодетандере.
Отходящие газы
Рис. 43. Схема2™ производства окиси этилена каталитическим окислением этилена:
/—основной реактор; 2—основной абсорбер; 3- дополнительный реактор; 4—до-лолнительный абсорбер; 5—десорбер; б—колонна отгонки легколетучих продуктов; 7—ректификационная колонна; 8—компрессоры; 9—теплообменники.
Водные растворы окиси этилена из абсорберов 2 и 4 смешиваются, нагреваются в теплообменнике горячим абсорбентом и поступают в"десорбер 5 для отгонки окиси этилена и других легко-кипящих примесей (ацетальдегид, двуокись углерода и пр.). Горячий абсорбент из куба десорбера 5, отдав в теплообменнике свое тепло насыщенному абсорбенту, возвращается в абсорберы 2 и 4. Этот абсорбент (вода) может содержать некоторое количество этиленгликоля, образовавшегося при гидратации окиси этилена, поэтому часть воды отводится для извлечения гликолей и заменяется обессоленной водой. Необходимое количество тепла для отгонки окиси этилена подводится в куб десорбера через кипятильник.
Пары окиси этилена, двуокись углерода и другие газы, выходящие из парциального конденсатора, установленного на верху
десорбера 5, сжимаются компрессором и подаются в колонну 6 для отгонки двуокиси углерода и абсорбированных газов: азота, кислорода, этилена. С газами уходит большое количество окиси этилена и для ее улавливания газы промывают в абсорбере, орошаемом водой (на схеме не показан). Из куба колонны 6 окись этилена поступает на окончательную ректификацию в колонну 7, где от нее отделяются тяжелокипящие примеси (вода, ацетальдегид и этиленгликоль, который может образоваться при частичной гидратации окиси этилена).
Технологические схемы получения окиси этилена каталитическим окислением этилена очень разнообразны. Они отличаются составом газа, поступающего на окисление, окисляющим агентом
8
Рис. 44. Схема30 производства окиси этилена, разработанная фирмой Scientific Design (США):
/—воздушный компрессор; 2— основной реактор; 3—циркуляционный компрессор; 4- основной абсорбер; 5—дополнительный реактор; 6—дополнительный абсорбер; 7—десорбер; 8— компрессор для окнен этилена; 9— отпарная колонна; 10—колонна окончательной ректификации окиси этилена.
(воздух или кислород), направлением потока газа в реакторе (ввод сверху или снизу), способом съема тепла (циркулирующим или кипящим теплоносителем, причем этим теплоносителем может быть кипящая вода), давлением при окислении, расположением циркуляционных компрессоров (до или после реакторов).
На рис. 44 показана схема производства окиси этилена, разработанная фирмой Scientific Design (США)30. Воздух сжимается компрессором /, смешивается с этиленом и рециркулирующим газом и вводится в низ трубчатого реактора 2. Температуру окисления регулируют циркуляцией органического теплоносителя. Газ, содержащий окись этилена, на выходе из реактора охлаждается сначала в теплообменнике, нагревая циркулирующий газ, а затем в водяном холодильнике, после чего сжимается циркуляционным компрессором 3. Далее газ поступает в абсорбер 4, где окись этилена абсорбируется водой.
Большая часть газа возвращается через указанный выше теплообменник обратно в реактор 2, после чего цикл повторяется. Часть газа после абсорбера 4 направляют в дополнительный реак-
тор 5 для использования непревращенного этилена. Выходящие из реактора 5 газы охлаждаются, как и газы после реактора 2. Окись этилена поглощается в абсорбере 6, а отходящий газ сбрасывается в атмосферу. Из обоих абсорберов растворы окиси этилена смешиваются и направляются в десорбер 7.
Для уменьшения расхода водяного пара и воды на установке имеется теплообменник для нагревания холодного абсорбента, содержащего окись этилена, горячим «тощим» абсорбентом. Отгоняющиеся с верха десорбера 7 пары окиси этилена, содержащие некоторое количество водяного пара, двуокиси углерода и других примесей, компримируются и направляются на двухколонную систему ректификации. На отпарной колонне 9 отгоняется двуокись углерода и другие легколетучие компоненты (этилен, азот). В колонне W производится окончательная ректификация окиси этилена, причем в кубе остаются высококипящие примеси: вода, ацетальдегид, этиленгликоль. Чистую окись этилена в жидком виде перекачивают в резервуары, где она хранится в атмосфере инертного газа.
Первоначально процесс по методу фирмы Scientific Design осуществлялся только с применением воздуха2» 12> 27; по мере совершенствования метода появился вариант с использованием в качестве окислителя кислорода30, что является экономически выгодным на тех предприятиях, где одновременно потребляется большое количество кислорода в других процессах, и поэтому стоимость его невелика. Предусматривается также несколько вариантов очистки окиси этилена.
