Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Зимаков П.В. -> "Окись этилена" -> 97

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 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 132 >> Следующая


Указанные факторы взаимосвязаны: например, с повышением объемной скорости циркулирующего газа увеличивается съем окиси этилена с катализатора, но одновременно уменьшается концентрация ее в газе. При повышении объемной скорости газа возрастает сопротивление слоя катализатора и всей аппаратуры в целом. Следовательно, изменение одного и того же фактора (повышение объемной скорости) может привести как к положительным результатам — увеличению производительности катализатора и, соответственно, к уменьшению удельного расхода энергии, так и к отрицательным — возрастанию сопротивления системы и, вследствие этого — к повышению расхода энергии.

Одним из важных параметров процесса получения окиси этилена является давление. Как указывалось выше, проведение процесса при более высоком давлении должно привести к снижению расхода электроэнергии, так как при этом уменьшается действительный объем циркулирующего газа, в результате чего снижается сопротивление слоя катализатора, теплообменной аппаратуры и трубопроводов. При более высоком давлении уменьшается расход электроэнергии и на стадии абсорбции окиси этилена, так как в этом случае удается получить более высокую концентрацию окиси этилена в абсорбенте и проводить абсорбцию при более высоких температурах, не расходуя холод. Конечно, для первоначального сжатия исходных газов в этом случае требуется затратить больше энергии, однако в целом процесс при более высоком давлении должен быть более экономичным и способствовать повышению степени рекуперации энергии.

Расход водяного пара на Im получаемой окиси этилена может составлять до 5 т в зависимости от условий процесса. При некоторых условиях пар со стороны не потребляется совсем, так как он образуется в достаточных количествах за счет выделяющегося тепла реакции. Ниже приводим примерный расчет образующегося количества водяного пара.

Как известно, теплота сгорания этилена в двуокись углерода

C2H4 -f- 3O2-> 2CO2 + 2H2O + 337 ккал/моль

во много раз больше теплоты окисления этилена в окись этилена:

QH4 + V2O2-» H2C-CH2 + 28 ккал/моль

\ / О

Если принять селективность процесса 65%, то количество тепла, которое будет выделено при образовании 1 моль окиси этилена составит:

28-0,65 + 337-0,35 = 18,2+ 118= 136,2 ккал

или

136,2•100O

-ті-= 3100 ккал на 1 кг окиск этилена

В том случае, когда выделяющееся тепло снимается кипящей водой, количество образующегося водяного пара при получении 1 кг окиси этилена будет равно:

3100 ("' — Ї

где і" — теплосодержание сухого пара, ккал/кг; V — теплосодержание жидкости, ккал/кг. Если принять, что водяной пар приобретает температуру 240 0C, а охлаждающая вода поступает при 150 °С, то количество образующегося водяного пара составит:

3100 3100

™s-TFK = • гол— = 6 кг на 1 кг окиси этилена

670 — 150 520

где 670 — теплосодержание водяного пара при 240 °С; 150 — теплосодержание воды при 150 °С.

Давление насыщенного водяного пара при 240 0C равно 34 am, тогда как для выделения окиси этилена в товарном виде на стадиях десорбции и ректификации достаточно иметь давление водяного пара 5—8 am; поэтому при использовании пара высокого давления в водяной турбине можно получить определенное количество электроэнергии, а отбираемый после турбины пар использовать для технологических целей, в связи с чем резко снижается потребление водяного пара, поступающего со стороны.

Окисление этилена в каскаде реакторов. Наряду с циркуляционными схемами контактирования, предусматривающими возвращение непрореагировавшего этилена в тот же контактный аппарат, опробовались различные схемы ступенчатого окисления этилена в нескольких последовательно расположенных аппаратах без рециркуляции реакционных газов16» 26> 226. Реакционные газы, состоящие в этом случае из смеси этилена и воздуха, по условиям взрывобезопасности не должны содержать более 3% этилена. Для восполнения количества прореагировавшего этилена перед каждым следующим контактным аппаратом к газовой смеси добавляют этилен до концентрации, допустимой по условиям взрывобезопасности.

В результате ступенчатого окисления этилена концентрацию окиси этилена в получаемом газе можно довести15 до 7—8%. Однако такой способ окисления несмотря на более легкие условия выделения окиси этилена из реакционных газов является мало экономичным, так как при этом велики энергетические затраты на преодоление газами сопротивления большого слоя катализатора; кроме того, производительность катализатора постепенно снижается вследствие тормозящего действия окиси этилена и других продуктов реакции, а также в результате уменьшения концентрации кислорода и изменения его соотношения с этиленом.

Окисление этилена в псевдоожиженном слое

катализатора

Все технологические схемы производства окиси этилена каталитическим окислением этилена, осуществленные в промышленности, протекают на неподвижном слое катализатора в трубчатых аппаратах. Наряду с этим велась разработка процесса в псевдоожиженном слое катализатора, который может иметь ряд преимуществ: равномерную температуру в слое катализатора по высоте и по сечению, отсутствие «горячих точек», возможных при работе
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 132 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed