Обзор вариантов промышленного получения этиленгликоля из окиси этилена. Описание технологической схемы и сырья, используемого в производстве многотонажного синтеза этиленгликоля (окись этилена, вода), побочных продуктов (этиленгликоль, диэтиленгликоль).
Аннотация к работе
Любое промышленное производство можно представить как технологическую схему, т.е. совокупность аппаратов, машин и других устройств, а также материальных, энергетических и других потоков между ними, функционирующих как единое целое и предназначенных для переработки исходных веществ (сырья) в продукцию. Подготовка сырья включает в себя его предварительную обработку, затем подготовленное сырье проходит ряд превращений, в результате чего образуется необходимый продукт производства.Производительность установки по этиленгликолю: 26000 т/год; Концентрация технического этиленгликоля в весовых процентах: 96%; Концентрация окиси этилена в весовых процентах: 99,2%;Впервые этиленгликоль был получен и описан А. Вскоре было найдено много разнообразных применений этиленгликоля, а равно и его производных, что привело к быстрому росту его производства. В настоящее время существует огромная патентная, журнальная и монографическая литература, посвященная этиленгликолю и его производным. Для производства этиленгликоля, впервые осуществленного в 1918 году, последовательно применяли гидролиз дихлорэтана В настоящее время наибольшее значение имеет метод гидратации окиси этилена и лишь небольшая часть этиленгликоля получается гидролизом дихлорэтана.Основным производным окиси этилена является продукт ее гидратации - этиленгликоль, применяемый для производства антифриза, как растворитель, пластификатор, в производстве мономеров для синтетических волокон и другие. Окись этилена впервые была получена в 1857 году французским химиком Адольфом Шарлем Вюрцем. Занимаясь изучением производных этиленгликоля Вюрц приготовил окись этилена действием раствора едкого калия на этиленхлоргидрин и определил, что новое соединение кипит при 13,5?С, смешивается во всех соотношениях с водой, образует с сульфатом натрия кристаллическое соединение освежающего вкуса, восстанавливает водный раствор нитрита серебра; но не дает кристаллического осадка при действии эфирного раствора аммиака. При обычной температуре и давлении окись этилена находится в газообразном состоянии. Реакция гидратации окиси этилена, приводящая к образованию этиленгликоля, известна еще со времен Вюрца, который проводил ее нагревание в автоклаве водных растворов окиси этилена. в последнее время в связи с тем, что окись этилена вырабатывают все в больших и больших количествах, эта реакция приобретает большое практическое значение.Вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Температура кипения воды составляет 100?С, замерзания 0°С. Окись этилена смешивается с водой во всех отношениях.Конденсат из сборника 1 и окись этилена из сборника 2, охлажденная в холодильнике 3 до 5-60С подаются в смеситель 4, куда поступает также обратный конденсат с температурой 300С. Из него шихта, содержащая 10-15% окиси этилена и 88-90% воды по объему, направляется в трубчатый смеситель 6 и собирается в сборнике шихты 5, где поддерживается температура 5-60С. Паровым насосом с давлением 10 атм. через подогреватель шихты 7 с температурой 1300С шихта подается в гидротатор 8, в котором протекает реакция получения этиленгликоля. Из гидротатора 8 реакционная масса дросселируется до 0,3 атм в газосепаратор 11, откуда газовая фаза поступает в конденсатор 12, затем конденсат идет в напорный бак 1.Реакция гидротации окиси этилена, приводящая к образованию этиленгликоля, известна еще со времени Вюрца, который проводил ее нагревание в автоклаве, водных растворов окиси этилена. Получение этиленгликоля путем гидротации окиси этилена является наиболее целесообразным, т.к., исходя из дихлорэтана или из этиленхлоргидрина необходимо отделить образовавшийся продукт от сопутствующей ему соли, только при гидротации окиси этилена получается водный раствор гликоля без примеси солей и часто непосредственно годный к употреблению. Гидротация окиси этилена в водном растворе протекает достаточно эффективно при температурах ниже 150-1700С. Производство этиленгликоля проходит в две стадии: на первой стадии получают гидротацией окиси этилена этиленгликоль, на второй - конденсацией образующегося этиленгликоля со второй молекулой окиси этилена диэтиленгликоль. В присутствии катализатора гидротацию окиси этилена проводят обычно под давлением 10 атм при мольном соотношении окиси этилена и воды примерно 1:16; продолжительность контакта 30 минут.Этиленгликоль СН2ОН - СН2ОН - простейший двухатомный спирт, впервые синтезированный Вюрцем в 1859 г. Этиленгликоль обладает токсическим действием, сходным с действием метилового спирта. Известно, что минимальная смертельная доза этиленгликоля изменяется от 3 до 9 мг на килограмм веса животного в зависимости от вида последнего. Возможные последствия от отравлений этиленгликолем сводятся к гемолизу и падению кровяного давления. Этиленгликоль склонен переохлаждаться, но большинство ученых исходя из своих оытов не могут установить конкретную температуру замерзания этиленгликоля, она находится в пределах от-11,5° С до-17,5° С.Диэтиленгликоль смешивается с водой, спиртом, ацетатом, плохо растворим в
План
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Обзор вариантов промышленного получения этиленгликоля
3. Сырье, используемое в производстве
3.1 Окись этилена
3.2 Вода
4. Технологическая схема производства
5. Химические процессы и реакции
6. Продукты производства
6.1 Этиленгликоль
6.2 Диэтиленгликоль
7. Составление материального баланса производства
8. Расчет основных технических показателей
Заключение
Список использованных источников
Введение
Любое промышленное производство можно представить как технологическую схему, т.е. совокупность аппаратов, машин и других устройств, а также материальных, энергетических и других потоков между ними, функционирующих как единое целое и предназначенных для переработки исходных веществ (сырья) в продукцию.
Исходными веществами для промышленных продуктов является сырье, полупродукты и вторичное сырье. Подготовка сырья включает в себя его предварительную обработку, затем подготовленное сырье проходит ряд превращений, в результате чего образуется необходимый продукт производства.
Целью курсовой работы является рассмотрение технологии производства этиленгликоля путем гидратации окиси этилена. Для этого были сформулированы следующие задачи: 1. описать схему синтеза этиленгликоля;
2. рассмотреть сырье, используемое в производстве, промежуточные и побочные продукты;