гидратация этилена
Промышленные способы производства этанола
Сернокислотная гидратация • 1 стадия 2 стадия
Прямая гидратация
Хсп = Кр Хэтил Хводы Робщ
кинетика • CH 2 = CH 2 + HOH ↔ CH 3 – CH 2 – OH + Q • CH 2 ÷ CH 2 + H+ → H: CH 2 – C+H 2 • CH 3 – C+H 2 + : O: H → CH 3 – CH 2: O+: H → CH 3 – CH 2: O: + H+ • │ • H •
W 1 = k 1 Pэтил Pводы F( 15. 4 ), где: • Рэтил – парциальное давление этилена, • Рводы – парциальное давление воды, • F – удельная поверхность катализатора. • Рэтил = Хэтил Робщ, Рводы = Хводы Робщ • Хэтил, Хводы – мольные доли этилена и паров воды, • Робщ – общее давление в реакционной системе. • Тогда: W 1 = k 1 XC 2 H 4 XHOH Po 2 F( 15. 5 ), где: • Po – Общее давление в реакционной системе. • Для увеличения скорости реакции необходимо: • Увеличить чистоту этилена Хэтил ( чистота 75 – 80% ). • Увеличить общее давление в системе Ро до 70 – 80 атмосфер. • • lnk 1 = lnko – E/RT Для увеличения константы скорости реакции k 1 необходимо повысить • температуру до 280 – 320 о. С. • Выбор температуры сделан из требований кинетики, поэтому реакция • проводится в условиях не благоприятных для термодинамики этого • превращения. Понизить энергию активации реакции Е за счет применения катализатора. В качестве катализатора применяют ортофосфорную кислоту H 3 PO 4. Увеличить поверхность контакта в системе Г – Т. Для чего фосфорную кислоту на твердое тело окись кремния Si. O 2, имеющую развитую поверхность равную 150 – 200 м 2/г. • 2 H 3 PO 4 → H 4 P 2 O 7 + H 2 O - Q 2.
Оптимальные условия – температура 280 -2900 С, 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.
Технологические стадии 1) приготовление исходной парогазовой смеси, 2) гидратация этилена, 3) нейтрализация паров продуктов, образующихся в результате реакции, 4) рекуперация тепла рециркулирующих потоков, 5) очистка циркулирующего газа.
Скачать презентацию гидратация этилена Промышленные способы производства этанола
гидратация этилена.pptx