Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Зимаков П.В. -> "Окись этилена" -> 95

Окись этилена - Зимаков П.В.

Зимаков П.В., Дымент О.Н., Богословский Н.А., Вайсберг Ф.И., Степанов Ю.Н., Колчина Н.А., Казарновская Р.Ш., Соколова В.А., Козлова Ю.А., Вол Ю.Ц., Шишаков Н.А. Окись этилена: Монография. Под редакцией проф. П. В. Зимакова и канд. Техн. Наук О. Н. Дымента — M., Издательство «Химия», 1967. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): ethylenoxid.djvu
Предыдущая << 1 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 132 >> Следующая


Если содержание кислорода в смеси не более 7 объемн. %, смесь не воспламеняется при любой концентрации этилена даже при 300 0C и избыточном давлении 10 am. При повышении концентрации этилена сверх 4 объемн. % содержание кислорода можно несколько повысить (до 7,5—8 объемн. %). Поэтому для проведения процесса на газовых смесях, бедных этиленом, обычно рекомендуется следующий состав123' 133> 277а: этилен — 4,0, кислород —

7 объемн. %. При использовании газовых смесей с большим содержанием этилена (10—20 объемн. %) в них должно бытьм такое

2 4 6 8

Содержание этилена, о5ъемн. %

Рис. 49. Изменение пределов взрываемости смеси C2H4, O2 и N2 в зависимости от давления при 200 0C (содержание

азота 85 объемн. %). (кружки—содержание C2H4 объемн. %; точки—прирост давления после взрыва, am).

количество кислорода, чтобы молярное отношение этилена к кислороду составляло 7:1. Однако в процессе фирмы Shell Development газовая смесь, поступающая в контактный аппарат, содержит до 12% этилена и до 12% кислорода289. По-видимому, в этом случае разработаны специальные технологические приемы, позволяющие вести процесс с применением таких взрывоопасных смесей. Содержание двуокиси углерода в газовой смеси, поступающей на контактирование, не должно превышать 7—8 объемн. %; при большем содержании активность катализатора падает48-50» 189. Для повышения селективности катализатора в газовую смесь, как правило, вводят хлор содержащие соединения, чаще всего дихлорэтан в количестве135' 290> 2902 от 1•1O-7 до 2•1O-4 вес. %.

Температура имеет решающее значение для активности, селективности и продолжительности службы катализатора. При понижении температуры селективность катализатора повышается, а активность снижается; обратные изменения происходят при повышении температуры. Например291, при повышении температуры катализатора с 234 до 274 °С отношение образовавшейся двуокиси углерода к окиси этилена повысилось в 1,5 раза, а селективность катализатора снизилась с 64 до 50%.

В промышленных условиях температура контактирования составляет12' 27 230—315 0C Однако практически процесс проводится в более узком температурном интервале, причем температуру в контактном аппарате по мере увеличения срока службы катализатора постепенно повышают, чтобы обеспечить более постоянную производительность оборудования. Можно считать, что в реальных условиях температура катализатора составляет 240—290 °С; например, в процессе фирмы Shell Development оптимальная температура катализатора равна 270 0C При повышении температуры сверх оптимальной не только увеличивается расход этилена на образование двуокиси углерода, но и, что особенно важно, резко возрастает количество выделяющегося тепла, так как при окислении этилена в двуокись углерода выделяется в 13,5 раза больше тепла, чем при окислении его в окись этилена. И если не удается отвести выделяющееся тепло, то это приводит к резкому повышению температуры и ухудшению свойств дорогостоящего серебряного катализатора.

Степень конверсии этилена с ростом температуры повышается. При оптимальных условиях конверсия этилена составляет за проход 30—50%.

Окисление этилена обычно проводится123» 162> 277а> 285 под давлением 8—20 am, а иногда — под более высоким — 25 и даже123' 141 - 15fi 35 am.

Поскольку окисление этилена в окись этилена сопровождается уменьшением объема, то повышение давления должно благоприятствовать этой реакции. Проведение процесса при более вы-

соком давлении обеспечивает следующие технологические и экономические преимущества:

1) снижение габаритов оборудования на стадиях контактирования и абсорбции;

2) снижение сопротивления системы и, следовательно, уменьшение расхода электроэнергии на циркуляцию газа;

3) улучшение условий абсорбции при более высоком давлении, а также уменьшение энергетических расходов и на этой стадии процесса.

Материал аппаратуры. Получение окиси этилена каталитическим окислением этилена сопровождается образованием эквимолекулярных количеств двуокиси углерода и воды. Одновременно, правда в очень незначительных количествах, образуются органические кислоты, а также следы соляной кислоты — при использовании дихлорэтана или других хлорсодержащих продуктов в качестве промотора. Известно, что двуокись углерода при наличии-влаги является весьма сильным корродирующим агентом и обычная углеродистая сталь разрушается в среде влажной двуокиси углерода. С другой стороны, серебряный катализатор весьма чувствителен к различным примесям и его показатели могут ухудшаться при попадании на него продуктов коррозии. Наконец, следует учесть, что хлориды, окиси и гидроокиси железа вызывают самопроизвольную полимеризацию окиси этилена, а также способствуют окислению этилена в формальдегид, муравьиную кислоту и двуокись углерода292.

Вследствие этих обстоятельств аппаратуру для производства окиси этилена, а также трубопроводы изготовляют из хромистой или хромоникелевой стали164» 219' 293, так как углеродистая сталь для этой цели непригодна. Медь, серебро и их сплавы в результате взаимодействия даже с небольшим количеством ацетилена, содержащегося в газе, могут давать ацетилениды, поэтому они также не должны применяться для изготовления аппаратуры. Для изготовления прокладок применяют прессованный асбест и тефлон, а на участках с невысокой температурой можно использовать полиэтилен.
Предыдущая << 1 .. 89 90 91 92 93 94 < 95 > 96 97 98 99 100 101 .. 132 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed