Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Получение этилена из нефти и газа
Автор: Клименко А.П.Издательство: Москва
Год издания: 1962
Страницы: 236
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89
Скачать:
А. П. КЛИМЕНКО
ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛЕНА ИЗ НЕФТИ и ГАЗА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НЕФТЯНОЙ И ГОРНО-ТОПЛИВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Москва 1962
14-5-3
АННОТАЦИЯ
В книге подробно описываются процессы производства этилена — важнейшего сырья для промышленности пластмасс, синтетического спирта и других синтетических материалов. Подробно приводятся данные о ресурсах, свойствах сырья и методах получения этилена, а также различных промышленных способах выделения этилена из газовых смесей и его очистки.
Книга предназначена для инженерно-технических работников нефтяной, газовой и химической промышленности (нефтегазоперерабатыва-югцих заводов, заводов синтетического спирта, коксохимических, пластмасс и др.), связанных с производством и применением этилена, проектированием и наладкой установок и студентов, специализирующихся а обла-и тяжелого органического синтеза.
•
ГЛАВА I
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время этилен является основным видом сырья тяжелого органического синтеза. На основе этилена вырабатывается значительное количество пластических масс, растворителей, моющих средств, каучуков, смазочных веществ и т. д. [1, 2, 3]. Из 2,1 млн. т этилена, произведенных в США в 1959 г., на производство окиси этилена израсходовано 30%, этилового спирта 22%, полиэтилена 23%, стирола 10%, хлорпроизводных 13% и прочих продуктов 2% [4].
На рис. 1 показаны основные направления химической переработки этилена и двух его основных производных — окиси этилена и этилового спирта 1.
В промышленности тяжелого органического синтеза получили наибольшее распространение следующие процессы химической переработки этилена: полимеризация, окисление, оксосинтез, хлорирование, нитрование, гидратация, теломеризация и алкилирование.
Полимеризацией получают либо жидкие продукты с молекулярным весом 280—500, используемые как смазочные масла, либо твердые — полиэтилены со средним молекулярным весом от 18000 — 35000 (полиэтилен высокого давления) до 70 0С0 —8COCCO (полиэтилен низкого и среднего давлений). Для производства полиэтилена требуется этилен высокой концентрации (до 99,9%) с малым содержанием компонентов, которые в условиях синтеза могут давать свободные радикалы, препятствующие полимеризации: Ог< < 0,0005%, CO2 < 0,05%, HaS < 0,0001%.
Окисление. Процесс превращения этилена в окись этилена может быть осуществлен-либо непосредственным окислением кислородом воздуха:
CH2=CH2+ -І- O2 -> CH2-CH2,
2 \/
о
1 В действительности «дерево этилена» своими ветвями достигает почти всех областей тяжелого органического синтеза.
либо гипохлорированием через этиленхлоргидрин:
СН2=СН2+НОС1 -> HOCH2-CH2Cl,
2HOCH2-CH2Cl+Ca (OH)2 -> 2СН2-СН2+СаС12+2Н20.
\ / О
Для прямого окисления используется этилен концентрацией не менее 95—97% мол. с минимальным содержанием других углеводородов, в первую очередь легкоокисляемых олефинов и парафинов C1 — C4 ,так как при окислении последних повышается температура реакции, что способствует окислению этилена до СОг и Н2О 1J содержание ацетилена не должно превышать 0,001%, потому, что в присутствии серебряного катализатора, в условиях процесса окисления ацетилен образует взрывчатый ацетиленид серебра.
При получении этиленхлоргидрина гипохлорированием этилена пригоден не только этилен высокой концентрации, но и газ, содержащий до 10% этилена. Делались попытки осуществлять гипо-хлорирование коксового газа с концентрацией этилена менее 2%. При получении окиси этилена через этиленхлоргидрин следует использовать газ с минимальным содержанием высших олефинов (пропилена, бутиленов и амиленов), так как при гипохлорировании они образуют хлоргидрины. В последнее время разрабатываются методы получения ацетальдегида непосредственным окислением этилена на катализаторах.
Хлорирование этилена в дихлорэтан (СН2 = СН2 + Cb-* ClCHs = = СН2СІ) осуществляется в среде жидкого дихлорэтана в присутствии металлического или хлорного жьлеза как катализаторов. Хлорирование на катализаторе происходит с высокой степенью селективности, и поэтому для получения дихлорэтана не требуется предварительного газоразделения: хлорированию подвергают пиро-газ, этан-этиленовую фракцию крекинг-газа и даже коксовый газ. Этиленсодержащие газы, предназначенные для производства дихлорэтана, подвергают глубокой осушке (до точки росы —30 --40°),
так как хлор, а также хлористый водород в присутствии влаги вызывают сильную коррозию металлических аппаратов. В этиленсодер-жащем газе допустимо содержание свободного кислорода, потому что в присутствии его обрываются процессы образования высших этилхлоридов: трихлорэтана, тетрахлорэтана и др.
Гидрохлорированием этилена получают хлористый этил:
СН2=СН2+НС1 s*. СН3СН2С1 + 13,4 ккал
Требования к этилену, направляемому на гидрохлорирование:
глубокая осушка (до —40 -.-- 50 0C), минимальное содержание
других олефинов.
1 Для подавления этих реакций предложено добавлять в реакционную смесь акцепторы кислорода — дихлорэтан и др.
Полимеризация