Классификация энергетических ресурсов 18 страница

производительности катализатора при 30 МПа от

объемной скорости. С увеличением объемной скорости

подачи сырья содержание метанола в газе снижается,

однако за счет большего объема газа, проходящего в

единицу времени через тот же объем катализатора,

производительность последнего увеличивается. На

практике процесс синтеза осуществляют при объемных

скоростях 20 000—40 000 ч-1.

Степень превращения синтез-газа за один его

проход через реактор ограничена положением

равновесия реакции образования СН3ОН из СО и Н2 и

допустимым перепадом температуры по слою катализатора при адиабатическом режиме процесса.

Степень превращения СО за проход составляет 15—50%, при этом в контактных газах содержится

только ~ 4% СН3ОН. С целью возможно более полной переработки синтез-газа необходимо его

возвращение в цикл после выделения метанола и воды. Коэффициент рециркуляции г можно рас-

считать, используя зависимость между степенью превращения СО за проход и желаемой общей

степенью превращения:

17.5

где Xсо — общая степень превращения СО; X’со — степень превращения за проход; с0 —

концентрация СО во входящем газе; сА -концентрация СО в газе, выходящем после конденсации.

При циркуляции в синтез-газе накапливаются инертные примеси (метан, азот, аргон) и их

концентрацию регулируют частичной отдувкой газа. Увеличение содержания инертных

компонентов в газе равнозначно уменьшению парциального давления реагирующих веществ, что

снижает производительность катализатора. Состав газовой смеси существенно влияет на степень

превращения сырья и производительность катализатора. В промышленных условиях всегда

работают с некоторым избытком водорода; максимальная производительность наблюдается при

молярном отношении Н2: СО == 4, на практике поддерживают отношение 2,15—2,25.

Количество тех или иных побочных соединений в продукционной смеси зависит не только от

температуры и давления, но и от других параметров технологического режима, таких как состав

исходной газовой смеси, селективность и состояние катализатора. Наиболее существенной примесью

является метан. Повышение давления в соответствии с принципом Ле-Шателье способствует сдвигу

равновесия в сторону образования метанола, так как реакции идут с уменьшением объема. Так как

процесс экзотермичен, то при повышении температуры равновесие сдвигается влево и равновесная

степень превращения синтез-газа в метиловый спирт уменьшается. В то же время при недостаточно

высоких температурах скорость процесса чрезвычайно мала. Поэтому в промышленности процесс

ведут в узком интервале температур. Вследствие противоречивого влияния температуры на скорость

процесса и равновесную степень превращения выход метанола за один проход реакционной смеси

через реактор не превышает 20%, что делает необходимой организацию циркуляционной

технологической схемы синтеза метанола. Температура процесса зависит, главным образом, от

активности применяемого катализатора и варьируется в пределах 250-4200С.

Каталитическую способность для реакции синтеза метанола проявляют многие металлы. В

соответствии с температурным режимом работы катализаторы синтеза метанола подразделяются на

высокотемпературные и низкотемпературные. В промышленности используется

высокотемпературный цинк-хромовый катализатор СМС-4, который получается осаждением окислов

цинка и хрома, при соотношении ΖnО:Сr2О3= 2:1. Катализатор термостоек, мало чувствителен к

каталитическим ядам, имеет высокую селективность, но активен только при Т=370-4200С.

Катализатор восстанавливают в токе того же газа. Длительность работы катализатора 4-6 месяцев.

Низкотемпературные катализаторы, например, цинк-медь-алюминиевый состав ZnО*СиО*Аl2О3 или

цинк-медь-хромовый состав ZnО*СиО *Сr2О3, менее термостойки, необратимо отравляются

каталитическими ядами, но проявляют высокую активность при относительно низких температурах

250-3000С и давлениях 5-10 МПа, что более экономично. В производстве процесс синтеза

осуществляется при объемных скоростях 20000- 40000 ч-1 и выход метанола составляет 4% за один

проход. При увеличении объемной скорости до 100000 ч-1 степень превращения исходной смеси за

один проход уменьшается, но при циклической схеме с рециркуляцией газов количество

полученного метанола возрастает, так как степень превращения снижается медленнее, чем

увеличивается объемная скорость.

Состав исходной газовой смеси оказывает существенное влияние как на степень превращения

оксидов углерода, так и на равновесную концентрацию метанола в продуктах реакции. С

увеличением объемного соотношения Н2:СО в синтез-газе степень превращения оксидов углерода

возрастает, причем оксида углерода (4) более интенсивно. Оптимальный состав газовой смеси

отвечает соотношению Н2:СО = 5:1

В связи с тем, что в циркулирующей смеси скапливаются различные примеси и продукты

побочных реакций, ее периодически обновляют, сжигая часть возвращаемого газа.

Многочисленные процессы синтеза метанола включают три обязательные стадии: очистка

синтез-газа от сернистых соединений, масла, пентакарбонилов железа, собственно синтез и очистка, и

ректификация метанола. В остальном технологические схемы отличаются аппаратурным

оформлением и параметрами процесса. Все они могут быть разделены на три группы:

1.Синтез при высоком давлении проводится на цинк-хромовом катализаторе при температуре

370-4200С и давлении 20-30 МПА.

2.Синтез при низком давлении проводится на цинк-медь-хромовых катализаторах при Т=250-

3000С и давлении 5-10 МПа. Использование в этой схеме низкотемпературных катализаторов,

активных при более низком давлении, позволяет снизить энергозатраты на сжатие газа и уменьшить

степень рециркуляции непрореагировавшего сырья.

3. Синтез в трехфазной системе» газ-жидкость – твердый катализатор», проводимый в

суспензии из тонкодисперсного катализатора и инертной жидкости, через которую барботируется

синтез-газ.

Полученный метанол-сырец очищают от кислот, сложных эфиров, высших спиртов,

пентакарбонила железа, что в сочетании с последующей ректификацией позволяет получить чистый

метиловый спирт. Основным аппаратом в синтезе метанола служит реактор (колонна синтеза) –

контактный аппарат, конструкция которого зависит от способа отвода тепла и принципа

осуществления процесса синтеза. В современных технологических схемах используются реакторы

трех типов:

– трубчатые реакторы, в которых катализатор размещен в трубах, через которые проходит

реакционная масса, охлаждаемая водяным конденсатом, кипящим в межтрубном пространстве;

– адиабатические реакторы с несколькими слоями катализатора, в которых съем тепла, и

регулирование температуры обеспечивается подачей холодного газа между слоями катализатора;

– реакторы для синтеза в трехфазной системе, в которых тепло отводится за счет циркуляции

жидкости через котел-утилизатор.

Технологическая схема производства метанола при низком давлении на цинк-медь-

алюминиевом катализаторе из синтез-газа состава: Н2-67%, СО –22%, СО2 –9% объемных,

полученного конверсией метана, производительностью 400тыс. т в год состоит из следующих стадий:

i. Очистка газа от сернистых соединений, сжатие в компрессоре до 5-9 МПа, охлаждение и

удаление в сепараторе сконденсировавшейся влаги и смешение с циркуляционным газом, сжатым

предварительно до рабочего давления. Газовая смесь в адсорбере очищается от пентакарбонилов

железа, образовавшегося при взаимодействии оксида углерода (2) с материалом аппаратуры.

ii. Подача газовой смеси, разделенной на два потока в колонну синтеза. Один поток подается

в верхнюю часть реактора, а другой между слоями катализатора для отвода тепла и регулирования

температуры. Затем потоки объединяются, охлаждаются, и в сепараторе от циркуляционного газа

отделяется спиртовой конденсат.

iii. Циркуляционный газ дожимается и возвращается на синтез.

iv. Конденсат метанола-сырца дросселируется до давления близкого к атмосферному, и

поступает на ректификацию. В ректификационных колоннах из него отгоняются диметиловый эфир и

газы, тяжелокипящие высшие спирты. Все отогнанные примеси сжигаются. Полученный товарный

метанол с выходом 95% имеет чистоту 99.95%.

Технологические схемы производства метанола. Технологический процесс получения

метанола из оксида углерода и водорода включает ряд операций, обязательных для любой

технологической схемы синтеза. Газ предварительно очищается от карбонила железа, сернистых

соединений, подогревается до температуры начала реакции и поступает в реактор синтеза метанола.

По выходе из зоны катализа из газов выделяется образовавшийся метанол, что достигается охлажде- нием смеси, которая затем сжимается до давления синтеза и возвращается в процесс.

Функциональная схема производства метанола приведена на рис. 17.4.

Рис. 17.4 Функциональная схема синтеза метанола

Технологические схемы различаются аппаратурным оформлением главным образом стадии

синтеза, включающей основной аппарат — колонну синтеза и теплообменник. На рис. 17.5

представлена схема агрегата синтеза высокого давления с так называемой совмещенной насадкой

колонны. Сжатый до 32 МПа синтез-газ проходит очистку в масляном фильтр е / и в угольном

фильтре 2, после чего смешивается с циркуляционным газом. Смешанный газ, пройдя кольцевой зазор

между катализаторной коробкой и корпусом колонны 3, поступаетв межтрубное пространство теп-

лообменника, расположенного в нижней части колонны (рис. 17.6). В теплообменнике газ нагревается

до 330—340 °С и по центральной трубе, в которой размещен электроподогреватель, поступает в

верхнюю часть колонны и проходит последовательно пять слоев катализатора. После каждого слоя

катализатора, кроме последнего, в колонну вводят определенное количество холодного циркуляцион-

ного газа для поддержания необходимой температуры. После пятого слоя катализатора газ

направляется в теплообменник, где охлаждается с 300—385 до 130 °С, а затем в холодильник-

конденсатор типа «труба в трубе» 4 (рис. 17.5). Здесь газ охлаждается до 30— 35 °С и продукты

синтеза конденсируются. Метанол-сырец отделяют в сепараторе 5, направляют в сборник 7 и выводят

на ректификацию. Газ проходит второй сепаратор 5 для выделения капель метанола,

компримируется до давления синтеза турбоциркуляционным компрессором

6 и возвращается на синтез. Продувочные газы выводят перед

компрессором и вместе с танковыми газами используют в качестве

топлива.

Размещение теплообменника внутри корпуса колонны

значительно снижает теплопотери в окружающую среду, что улучшает

условия автотермичной работы агрегата, исключает наличие горячих

трубопроводов, т. е. делает эксплуатацию более безопасной и снижает

общие капиталовложения. Кроме того, за счет сокращения длины

трубопроводов снижается сопротивление системы, что позволяет

использовать турбо-циркуляционные компрессоры вместо

поршневых.

Процесс производства метанола при низком давлении включает

практически те же стадии, но имеет некоторые особенности. На

рис. 17.7 приведена схема агрегата синтеза метанола при 5 МПа из

природного газа мощностью 300 тыс. т/год.

Природный газ сжимается турбокомпрессором / до давления 3

МПа, подогревается в подогревателе 2 за счет сжигания в межтрубном

пространстве природного газа и направляется на сероочистку в

аппараты 3 и 4, где происходит каталитическое гидрирование

органических соединений серы и поглощение образующегося серо

водорода адсорбентом на основе оксида цинка. После этого газ смешивается с водяным паром и

диоксидом углерода в соотношении СН4: Н2О: СО2 = 1: 3,3: 0,24. Смесь направляют в

трубчатый конвертор 5, где на никелевом катализаторе происходит пароуглекислотная конверсия

при 850—870 °С. Теплоту, необходимую для конверсии, получают в результате сжигания

природного газа в специальных горелках. Конвертированный газ поступает в котел-утилизатор 6,

где охлаждается до 280—290 °С. Затем теплоту газа используют в теплообменнике 7 для подогрева

питательной воды, направляемой в котел-утилизатор. Пройдя воздушный холодильник 8 и

сепаратор 9, газ охлаждается до 35—40 °С. Охлажденный конвертированный газ сжимают до 5 МПа

в компрессоре 10, смешивают с циркуляционным газом и подают в теплообменники //, 12, где он

нагревается до 220—230 СС. Нагретая газовая смесь поступает в колонну синтеза 13, температурный

режим в которой регулируют с помощью холодных байпасов. Теплоту реакционной смеси используют

в теплообменниках //, 12 для подогрева поступающего в колонну газа. Далее газовая смесь

охлаждается в холодильнике-конденсаторе 14, сконденсировавшийся метанол-сырец отделяется в

сепараторе 15 и поступает в сборник 16. Циркуляционный газ возвращают на синтез, продувочные и

танковые газы передают на сжигание в трубчатую печь.

Вследствие снижения температуры синтеза при низком давлении процесс осуществляется в

условиях, близких к равновесию, что позволяет увеличить производительность агрегата.

На рис. 17.8 изображен колонна синтеза метанола при низком давлении.

Конструкция и изготовление реакторов для проведения

процесса при низком давлении проще благодаря более мягким

условиям синтеза. При этом применяют реакторы как шахтные, так и

трубчатые. В реакторах для синтеза при низком давлении особое

внимание уделяют теплосъему, так как медьсодержащие катализаторы

по сравнению с цинк-хромовыми значительно более чувствительны к

колебаниям температуры. В шахтных реакторах температурный режим

регулируют с помощью байпасов, холодный газ вводят через

специальные распределительные устройства. В трубчатых реакторах

катализатор находится в трубках, охлаждаемых кипящей водой.

Температуру катализатора поддерживают постоянной по всей длине

реактора с помощью регуляторов давления, причем перегревы

катализатора практически исключены. Выгрузка отработанного ката-

лизатора протекает тоже достаточно просто — путем снятия колосни-

ковых решеток. Диаметр реакторов достигает 6 м при длине 8—16 м

Новые направления в развитии производства метанола

В последние годы области использования метанола необычайно

расширились. Непрерывно растет число продуктов, для получения

которых в качестве сырья используется метанол Производство

формалина, карбамидных смол, уксусной кислоты, синтетических

каучуков, химических средств защиты растений, поливинилового

спирта и ацеталей, антифризов, денатурирующих добавок вот далеко не полный перечень областей

использования метанола. Значительно возрос интерес к метанолу как к важному и экономически

эффективному сырью для получения водорода и синтез-газа, которые широко применяют в

металлургии, в производстве аммиака, в процессе обессеривания нефтепродуктов. Существенно

расширяется использование метанола для получения уксусной кислоты, для очистки сточных вод от

вредных соединений азота, для производства кормового белка. В последнее время предполагают,

что метанол найдет широкое применение в качестве источника энергии, газового топлива для

тепловых электростанций, моторного топлива и как компонент автомобильных бензинов. Благодаря

добавке метанола улучшаются антидетонационные свойства бензина, повышается КПД двигателя и

уменьшается содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Расширение сферы применения метанола требует энергичных мер по совершенствованию

его производства. Можно выделить несколько основных направлений, по которым намечено

осуществлять техническое совершенствование процесса. Это укрупнение мощности единичного

оборудования, использование бесконверсионной переработки синтез-газа, комбинирование синтеза

метанола с производством других продуктов азотной промышленности, применение центробежных

компрессоров. Надежность работы центробежных компрессоров, как наиболее сложного и

ответственного машинного оборудования технологической линии, является в то же время критерием

надежности и стабильности работы агрегата синтеза в целом.

Охрана окружающей среды в производстве метанола

Газовые выбросы в производстве метанола подразделяют на две категории: постоянные и

периодические. К постоянным относятся отходящие газы и пары, выделяющиеся из метанола-сырца на

стадии дистилляции, а также продувочные газы из емкостей. Основной категорией выбросов в

атмосферу являются периодические, которые возникают при остановках агрегатов, отдельных

машин, аппаратов, узлов технологической линии. Из остановленных систем выбрасываются при

продувке оставшиеся в них газы и пары. Основным направлением уменьшения периодических

выбросов газов в окружающий воздушный бассейн является повышение надежности всех узлов

системы, сведение количества остановок и пусков агрегатов до минимума, удлинение пробегов между

ремонтами.

Источником загрязнения биосферы в производстве метанола являются сточные воды. В них

содержится до 0,3 % метанола и других кислородсодержащих соединений углерода. В основном это

воды от промывки шламов и емкостей вместе с отходами со стадии очистки метанола. Практически

полная очистка сточных вод достигается только при их биологической обработке. Биологическое

окисление проводят в аэротенках с активным илом. Предельно допустимая концентрация метанола в

сточных водах, поступающих на биохимическую очистку, — до 200 мг/л. Как правило, до

поступления на биологические очистные сооружения сточные воды производства метанола

многократно разбавляются сточными водами других производств и хозяйственно-бытовыми водами.

Ректификация метанола – сырца.

Продукт, полученный в процессе синтеза, содержит, кроме метанола, примеси. Главные из

них вода и диметиловый эфир. Хроматографический анализ метанола - сырца показывает наличие 50

органический кислородсодержащих соединений. Общее количество микропримесей менее 0.1%, в

основном это спирты С2 –С6. Однако, те примеси, содержание которых составляет сотые и тысячные

доли процентов, определяют качество метанола - ректификата: главные из них непредельные

соединения, кетоны, карбонилы железа и соединения азота, серы, отделить эти примеси от метанола

трудно, так как большинство веществ имеет температуру кипения близкой к температуре кипения

метанола. Поэтому помимо ректификации, которая является основным этапом очистки, применяют

адсорбцию и химическую очистку.

Метанол – сырец из промежуточного склада направляется в колонну для отделения

диметилового эфира. Перед колонной сырец подогревается в теплообменнике и к нему добавляется

раствор гидроокиси натрия (0.5% от веса метанола). Диметиловый эфир отбирается из верхней части

колонны обезэфирования в сборник. Кубовый остаток из колонны после охлаждения в

теплообменнике направляется на 40-ю тарелку колонны предварительной дистилляции. Перед этой

колонной в метанол вводится паровой конденсат для разрушения азеотропных смесей, что

благоприятствует отделению примесей от спирта.

Сверху из колонны предварительной дистилляции отбирается фракция, являющаяся отходом

производства. Метанол, собирающийся в кубе этой колонны, проходит теплообменник и поступает

на перманганатную очистку в реактор, снабженный мешалкой. Здесь метанол обрабатывается 0.5-

0.7% раствором перманганата калия. При этом присутствующие в метаноле - сырце альдегиды,

вторичные спирты, непредельные и другие органические примеси окисляются, образуя кислоты,

которые связываются в калийные соли и далее отводятся с марганцевым шламом. Из реактора

раствор передается в отстойник, также снабженный мешалкой. После отстаивания шлам отделяется

на фильтр прессе.

После перманганатной очистки метанол, подогретый в теплообменнике, поступает на 20-ю

тарелку колонны основной дистилляции. Сверху из колонны отбирается фракция, часть которой

после конденсации метанола направляется на орошение колонны, остальная часть передается на

перманганатную очистку. С 7-ой и 27-ой тарелок колонны отводится фракция изобутилового масла.

Метанол-ректификат отбирается с 68-й тарелки. Кубовый остаток, пройдя теплообменник,

разбавляется водой и сбрасывается в канализацию. Перманганатная проба – показатель,

характеризующий наличие легкоокисляемых примесей, как более летучих, так и менее летучих, чем

сам метанол. По этому показателю определяется процесс работы колонны ректификации, так как

степень загрязнения метанола – ректификата легкоокисляемыми примесями зависит от качества

метанола – сырца, режима работы колонны основной ректификации и схемы ректификации.

Качество полученного метанола-ректификата должно соответствовать требованиям ГОСТ

2222-78:

внешний вид бесцветная прозрачная жидкость без нерастворимых

примесей

плотность 0.791 – 0.792

температурные пределы

предел кипения, 0С 64.0-65.0

99% продукта перегоняется в пределах

С, не более 0.8-1.0

испытание с КМ О4

(перманганатная проба), мин. н/б 60-30

содержание.5 (масс), н/б

воды 0.05-0.08

свободных кислот в пересчете

на муравьиную кислоту 0.0015

альдегидов и кетонов в пересчете

на ацетон 0.003 – 0.008

летучих соединений железа 0.0001 –0.0005

аммиака и аминосоединений 0.00001

хлора 0.0001

серы 0.0001

этанола 0.01

(пределы показаны для высшего и первого сортов).

13.11.3 Производство этанола

Этанол- бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом, температура кипения 78.40С,

температура плавления –115.150С, плотность 0.794 т/м3. Этанол смешивается во всех отношениях с

водой, спиртами, глицерином, и органическими растворителями. Азеотропная смесь с водой,

содержащая 95.6% об. этанола, кипит при постоянной температуре 78.10С. Поэтому для получения

безводного этанола в промышленности используют специальные методы его обезвоживания.

Температура самовоспламенения этанола 422.80С. С воздухом пары его образуют взрывчатые смеси.

Этанол обладает наркотическим действием, ПДК этанола равна 1000 мг/м3. Длительное воздействие

этанола на организм вызывает тяжелые органические заболевания нервной системы,

пищеварительного тракта и печени, сердечно-сосудистой системы.

Этанол является одним их наиболее важных и крупномасштабных продуктов ООС. Он

используется в качестве растворителя в различных отраслях промышленности, антисептика, сырья

для производства синтетического каучука, кормовых дрожжей, ацетальдегида и уксусной кислоты и

других органических продуктов, компонента ракетных топлив и антифриза. Значительная часть

производимого этанола расходуется на изготовление спиртных напитков, в парфюмерной

промышленности.

Промышленные способы производства этанола, а вместе с тем и структура потребляемого для

этой цели сырья, непрерывно менялись. На смену ректификации вина (отсюда и название этанола –

винный спирт) пришли методы, основанные на химической переработке сырья.

С каждым годом спирт, получаемый из пищевого сырья, заменяется синтетическим,

гидролизным и сульфитным; 1 т этилена позволяет сэкономить 4 т зерна. Синтетический спирт из

этилена в несколько раз дешевле пищевого и требует меньших затрат труда.

Промышленные способы производства этанола и, соответственно сорта производимого

продукта делятся на четыре группы:

– гидратация этилена (синтетический этанол –1);

– гидролиз древесины (гидролизный этанол –2);

– осахаривание крахмала (пищевой этанол –3);

– переработка сульфитных щелоков (сульфитный этанол –3).

Выход этанола существенно зависит от вида сырья и составляет (в л на 1т сырья): для

этилена 740, картофеля 93-117, древесины 160-200, сульфитных щелоков 90-110. При использовании

в качестве сырья древесины и сульфитных щелоков помимо этанола образуются дрожжи, фурфурол,

лигнин и лигносульфонаты и гипс. Во всех вариантах биохимического метода выделяется СО2.

Гидратация этилена осуществляется двумя способами при помощи серной кислоты

(сернокислотная гидратация) и непосредственно взаимодействием этилена с водяным паром в

присутствии твердых катализаторов (парофазная каталитическая гидратация).

Сернокислотный способ, открытый А.М. Бутлеровым, получил промышленное осуществление

только в послевоенные годы. Он состоит из следующих четырех стадий: 1) абсорбция этилена серной

кислотой с образованием сернокислых эфиров; 2) гидролиз эфиров; 3) выделение спирта и его

ректификация; 4) концентрирование серной кислоты.

Промышленные способы производства этанола

сернокислотная

пирогаз

1 ОКГ С2Н4 гидратация прямая С2Н5ОН

11 отходы древесины целлюлоза гидролиз α-Д-глюкоза

брожение

111 зерно С6Н12О6

осахаривание

картофель крахмал С12Н22О11 β-Д-глюкоза

1111 сульфитные щелока

Взаимодействие между этиленом и серной кислотой состоит из двух этапов: первый –

физическое растворение в серной кислоте и второй – гомогенное взаимодействие обоих компонентов

(Ж-Ж) с образованием алкилсульфатов по уравнениям

С2Н4 + Н2SО4↔ С2Н5ОSО3Н С2Н5ОSО3Н + С2Н4 ↔ (С2Н5О)2SО2

Диэтилсульфат в условиях процесса может взаимодействовать с серной кислотой, образуя

этилсульфат

(С2Н5О)2SО2 + Н2SО4 ↔ 2С2Н5ОSО3Н

Этилен поглощается серной кислотой медленнее, чем другие газообразные олефины. По мере

образования этилсерной кислоты, в которой этилен растворяется лучше, скорость поглощения

этилена увеличивается. Применяют 97% серную кислоту при Т = 65-750С, при интенсивном

перемешивании. В ходе второй стадии идет гидролиз этил-и диэтилсульфата по уравнениям

С2Н5ОSО3Н + Н2О ↔ С2Н5ОН + Н2SО4 (С2Н5О)2SО2 + 2Н2О ↔ 2С2Н5ОН + Н2SО4

В н.в. все большее распространение получает более совершенный метод – парофазная

каталитическая гидратация, осуществляемая по циклической схеме. Процесс гидратации –

экзотермическая равновесная реакция

С2Н 4+ Н2О ↔ С2Н5ОН +45.6 кДж

В качестве катализатора используется фосфорная кислота, нанесенная на широкопористые

носители – кизельгур, силикагель, алюмосиликат. Основные условия взаимодействия газообразного

этилена и водяных паров следующие:

– температура 280-2900С, давление 70-80 атм.;

– концентрация этилена в циркулирующем газе 80-85% об., молярное отношение воды к

этилену 0.6-0.75: 1;

– концентрация фосфорной кислоты на поверхности катализатора не ниже 83%, -объемная

скорость 1800-2500 ч-1.

Перечисленные условия позволяют получать водноспиртовой раствор 15-16% при конверсии

этилена за один проход 4-5%. Полезное использование этилена составляет 95%. Остальные 5%

этилена расходуется на получение диэтилового эфира, ацетальдегида, димеров и полимеров.

Технологическая схема прямой гидратации этилена состоит из нескольких

непрерывнопротекающих операций:

1) приготовление исходной парогазовой смеси, 2) гидратация этилена,

2) нейтрализация паров продуктов, образующихся в результате реакции, 4) рекуперация тепла

рециркулирующих потоков,

5) очистка циркулирующего газа. Гидратация этилена проводится в контактном аппарате,