ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ГИДРАТАЦИЯ ОЛЕФИНОВ К проблеме синтеза этилоного алкоголя из этилена из "Каталитические процессы в нефтепереработке и нефтехимии" Синтез этилового алкоголя из этилена является частным случаем проблемы получения простейших алифатических спиртов из соотнетствующих олефинов, начиная от этилена и кончая амиленами. Синтез спиртов из олефинов не содержит ничего принципиально нового и оригинального в теоретическом отношении, однако эту проблему нельзя считать вполпе решенной вследствие нерентабельности некоторых технико-экономических показателей, определяющих в каждом случае возможность перехода от лабораторного масштаба к заводскому. [c.18] В настоящее время источниками дешевого этилена слун ат огромные количества углеводородных газов, которые образуются п результате крекинга и пиролиза нефти, углей и торфа (табл. 1). Можно использовать не только уже имеющийся этилен, но и тот, который получается при вторичном термическом разложении предельных и непредельных углеводородов указанных газов. Например, при холодной фракциопировке коксового газа выделяется и затем превращается в спирт этилен, содержащийся в количестве до 2 %, а также этан [5 . Последний подвергается пиролизу при 600—800 С с образованием водорода и этилена, в результате чего ироизводительно( ть спиртовой установки увеличивается на 30 %. [c.18] подобно процессам синтеза амиловых алкоголей из пентанов через амил-хлориды 18, 9. [c.19] Реакции в жидкой фазе обычно протекают при темне )атуре 150—250 С и давлении 10—15 МПа, а в отдельных случаях — до 20,0 МПа [32]. Следует ожидать положительных результатов от применения н качестве катализаторов железа и меди в присутствии свободных кислот или только от действия кислот. Например, в работе [33] применялись соли серебра и ртути в присутствии галоидных кислот. В условиях гомогенного катализа изучалось влияние на скорость реакции HI и H2SO4 в малых концентрациях (5—10 %). При температуре 220 С и давлении 6,0—7,0 МПа удавалось за 28 ч перевести в алкоголь 45,1 % этилена. Более детальное изучение реакций гидратации олефинов в присутствии минеральных кислот, несомненно, поможет окончательно решить эту проблему в лабораторных масштабах, тем более, что теоретически минеральные кислоты в любой степени разбавлелия являются наиболее специфичными катализаторами жидкофазных реакций [34]. [c.20] Такие установки описаны. Например, фирма Джайро синтезирует этиловый спирт из этилена газов парофазного крекинга в присутствии У5 %-ной серной кислоты. Поело гидролиза и отгонки спирта отработанная кислота становится 80 %-ной. Ее концентрацию доводят до 95 % и с юва пускают в производство (потери кислоты достигают 15%). Во Франции и США превращают этилен коксового газа в этиловый спирт, употребляя 98 %-ную серную кислоту [36]. [c.21] Перечисленные условия, однако, не способствуют достижению больнхи.ч скоростей реакции, и здесь приходится стремиться к другим мерам, а именно применению катализатора, повышению давления в реакционной зоне, созданию между реагирующими веществами высокоинтенсявного контакта, т. е. к достижению оптимальных условий прямой гидратации этилена. [c.22] Мы провели несколько экспериментов (табл. 2) в совершенно одинаковых условиях, которые позволили сделать уже отмеченный в литературе вывод, что в качестве катализаторов реакции между этиленом и серной кислотой целесообразно применять серебро, железо, ванадий и медь, а в промышленных масштабах — только железо и медь. Оба металла по каталитическому действию значительно уступают серебру, но экономически они намного выгоднее. Однако использование их не может решить проблемы, следовательно,, нужно стремиться к отысканию новых возможностей. Одной из них является повышение давления. [c.22] Еще одна проблема заключается в выборе устойчивого против коррозии разбавленной серной кислотой материала аппаратуры. Эта проблема осложняется в связи со стремлением получить после гидролиза достаточно концентрированную кислоту (75—85 % H2SO4), так как здесь приходится идти по пути относительно высоких температур (до 200 °С) и усложнения гидролизационной аппаратуры. [c.24] Блестящее решение проблемы сокращения расходов серной кислоты и рационального использования ее в отработанном виде заключается в сочетании производства синтетического этилового спирта с каким-либо другим химическим производством. В частности, при организации в промышленных масштабах синтеза этилового спирта из этилена коксового газа совершенно не нужно стремиться к получению высококонцептрировапной серной кислоты после гидролиза, поскольку в комплекс химической переработки продуктов коксования каменного угля входит также производство синтетического аммиака, и поэтому гидролиз этилсерной кислоты можно проводить смесью паров воды и аммиака, в результате чего образуется водный раствор сульфата аммония. В производстве этилового спирта из этилена газов крекинга и пиролиза нефти параллельно можно получать изопропиловый, бутиловый и амиловый спирты. В этом случае 80—85 %-ную серную кислоту после гидролиза (в производстве этилового спирта) без предварительного концентрирования можно использовать в производстве изопропилового и дру1 их высших спиртов. [c.24] Наиболее ранние систематические исследования, спяаагшыо с проблемой синтеза этилового спирта из этилена нефтяных газов, принадлежат В. Ф. Герру и С. Н. Попову [1]. Эти работы сначала проводились н лабораторных условиях [2], а к концу 1931 г. в АзНИИ приступили к сооружению полузаводской спиртовой установки [31. [c.26] Метод синтеза этилового спирта, предложенный в 1932 г. В. Ф. Герром с сотрудниками, заключается в следующем. Пирогенный газ пропускают через активированный уголь с целью поглощения последним гомологов этилена очищенный газ содержит водород, метан, этан и этилен (до 22 % по объему). В таком составе газ (так называемая этиленовая фракция) при нормальном давлении и температуре около 100 °С поступает в железные скрубберы с насадкой из мелких кусков кварца, орошаемых — навстречу газовому потоку — концентрированной серной кислотой (плотность при 15 °С — 1,84) В указанных условиях максимальные выходы этилового спирта колебались по лабораторным данным в пределах 7—8 % на газ (30% потенциала этилена в газе) при расходе кислоты в 14—16 кг/кг абсолютного спирта, по данным работы полузаводской спиртовой установки — не выше 6,5 % на газ нри расходе кислоты до 18 кг/кг абсолютного спирта. [c.26] Вернуться к основной статье