|
|
|
Главная --> Справочник терминов Сернокислотной гидратации Получение этилового спирта сернокислотной гидратацией этилена. Технологическая схема сернокислотного метода представлена на рис. 4. Расходные показатели по получению 1 т этанола сернокислотной гидратацией этилена представлены ниже (по фактическим данным без учета затрат па получение этилена): Сопоставление удельных капиталовложений при производстве синтетического этилового спирта прямой и сернокислотной гидратацией показывает, что на заводах прямой гидратации выше капитальные затраты на установки газоразделения, в то время как на заводах сернокислотной гидратации относительно велики затраты на оборудование, связанные с необходимостью регенерации серной кислоты. В целом же по капиталоемкости оба метода примерно равноценны. Метод промышленного производства синтетического изопро-пилового спирта (изопропанола) сернокислотной гидратацией пропилена был разработан еще в 20-х годах. Тогда же-были построены первые промышленные установки. В настоящее время изопропанол вырабатывают целиком из нефтехимического сырья. В настоящее время работа промышленных установок по производству изопропилового спирта сернокислотной гидратацией Процесс прямой гидратации пропилена в изопропанол не получил до настоящего времени широкого распространения в СССР. Это обусловлено необходимостью применения чистого пропилена, сложностью технологической схемы, а также более высокими по сравнению с сернокислотной гидратацией издержками. Вторичный и третичный бутиловые спирты получают в настоящее время сернокислотной гидратацией олефинов С* (соответственно н- и изобутилена). Сырьем для получения этих спиртов служит обычно бутан-бутиленовая фракция нефтезаводских газов, содержание бутиленов в которой колеблется_от_- 15 до 40% вес. Содержание бутиленов и соотношение между изомерами зависит от источника получения жирных газов, перерабатываемых на газо-фракционирующих установках. Основными источниками олефин-содержащих газов на современных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) являются газы процессов термического и каталитического крекингов [50]. Кроме того, первичные амиловые спирты могут быть, выделены из широкой гаммы кислородсодержащих продуктов, получаемых при синтезе из СО и Ш, при окислении пентанов, при гидрировании эфиров синтетических жирных кислот. При карбонилироваюш бутиленов получаются валериановые альдегиды, при гидрировании которых также образуются первичные амиловые спирты. Вторичные амиловые спирты могут быть получены сернокислотной гидратацией амиленов. сернокислотной гидратации амиленов с целью получения вторичных и третичных амиловых спиртов. В промышленности производство амиловых спиртов сернокислотной гидратацией олефинов пока не получило значительного развития. Однако имеются сведения [56], что в США серной кислотой (77%-ной) обрабатывают продукты термического крекинга, состоящие из смеси изопропил-пропилена, пентена-1 и пентена-2. В промышленном масштабе этиловый спирт получают из этилена двумя способами: 1) сернокислотной гидратацией ж 2) прямой гидратацией этилена. Последний способ сравнительно новый и более прогрессивный. В промышленности применяется -как тот, так и другой. В промышленном масштабе этиловый спирт получают из этилена двумя способами: 1) сернокислотной гидратацией ж 2) прямой гидратацией этилена. Последний способ сравнительно новый и более прогрессивный. В промышленности применяется как тот, так и другой. Более старым является метод сернокислотной гидратации, заключающийся в образовании моно- и диэтилсульфатов и последующем гидролизе их с получением спирта и кислоты. При прямой гидратации происходит присоединение молекулы воды к молекуле этилена на поверхности катализатора. Оба метода получения синтетического этанола осуществляются в крупных промышленных масштабах. Баланс этилена в процессе сернокислотной гидратации распределяется следующим образом (в %): Приведенные цифры относятся к заводам, работающим по методу прямой гидратации. На заводах сернокислотной гидратации применяется неконцентрированная (около 60%) этан-этиленовая фракция, получаемая с меньшими затратами. Представляет интерес рассмотрение вопроса о соотношении себестоимости этилового спирта, получаемого по методу прямой и сернокислотной гидратации. После пуска заводов прямой гидратации выявилась тенденция более быстрого снижения себестоимости спирта, вырабатываемого на этих заводах. Уже к 1960 г. себестоимость спирта на заводах прямой гидратации была ниже, чем на заводах сернокислотной гидратации. В настоящее время себестоимость спирта прямой гидратации ниже примерно на 15— 20%, чем при получении его сернокислотным методом. Сопоставление удельных капиталовложений при производстве синтетического этилового спирта прямой и сернокислотной гидратацией показывает, что на заводах прямой гидратации выше капитальные затраты на установки газоразделения, в то время как на заводах сернокислотной гидратации относительно велики затраты на оборудование, связанные с необходимостью регенерации серной кислоты. В целом же по капиталоемкости оба метода примерно равноценны. Метод сернокислотной гидратации обладает рядом существенных недостатков. Основным является необходимость применения серной кислоты при высоких температурах. Это затрудняет эксплуатацию оборудования и ухудшает санитарное состояние заводской территории и рабочих мест. Вызывает затруднения также регенерация и очистка отработанной серной кислоты. В этой связи представляет интерес комбинирование производства синтетического спирта и производства минеральных удобрений, использующих разбавленную серную кислоту. Такое комбинирование может существенно улучшить экономические показатели работы заводов сернокислотной гидратации. Недостатком сернокислотной гидратации является повышенный выход побочных продуктов и соответственное увеличение потерь этилена. Сопоставление методов производства этилового спирта. Методы прямой и сернокислотной гидратации этилена позволяют получать наиболее дешевый этиловый спирт. Ниже приводится среднеотраслевая себестоимость этилового спирта за 1960г., полученного различными методами (в %): Процесс сернокислотной гидратации пропилена анологичен: рассмотренному выше процессу гидратации этилена. Первой стадией является образование моно- и диалкилсульфатов (в данном случае изопропилсерная кислота и диизопропилсульфат). Затем полученные сульфаты гидролизуют до спирта. При гидратации олефинов от Сз и выше образуются вторичные спирты, в частности изопропиловый (пропанол-2). Процесс сернокислотной гидратации пропилена осуществляется следующим образом (аналогично представленной на рис. 4 схеме сернокислотной гидратации этилена). Пропилен в виде пропан-пропиленовой фракции поступает в абсорбер. Сюда же подается серная кислота с концентрацией около 70%. Применение более концентрированной кислоты приводит к увеличенному выходу полимеров пропилена. Повышение температуры также способствует образованию побочных продуктов. Вследствие этого процесс проводят в мягких температурных условиях (65—70° С). Для снятия экзотермического тепла реакции сульфирования пропилена применяют рециркуляцию изопропилсерной кислоты, охлажденной в выносных холодильниках. также изотермический реактор с мешалкой непрерывного действия, как это имеет место при сернокислотной гидратации бути-ленов (см. ниже). Тепло реакции снимается циркуляцией холодной воды в рубашке реактора, а также предварительным охлаждением сырья. Из сказанного следует, что в настоящее время и в ближайшие годы единственным промышленно освоенным и экономичным методом производства синтетического изопропанола является метод сернокислотной гидратации пропилена. Достоинством этого метода является возможность использования пропан-пропиленовой фракции с содержанием пропилена 30—40% без предварительного концентрирования. Указанная фракция может быть получена в достаточных количествах с газофракционирующих установок нефтеперерабатывающих заводов, а также с установок пиролиза и газоразделения. Кроме того, пропилен в виде 40%-ной пропан-  Состоянию равновесия Совершает возвратно Совершенно аналогичным Совершенно бесцветным Совершенно недопустимо Совершенно нерастворим Совершенно одинаковые Синтетическая органическая Совершенно различных |
- |
Навигация