Гидролиз - этилсерная кислота
Cтраница 1
Гидролиз этилсерной кислоты водой с образованием спирта протекает довольно медленно и требует много времени; когда концентрация этилсерной кислоты в скрубберах постепенно достигает 30 % ( по весу) от серной кислоты, то последующие разведение и обработка кислой жидкости дают значительные количества эфира. [1]
 |
Схема синтеза этанола методом сернокислотной гидратации. [2] |
Гидролиз этилсерной кислоты проводят в колонне, также футерованной изнутри свинцом и кислотоупорной плиткой ( по свинцу) и заполненной фарфоровой насадкой. Непрерывно поступающая в колонну этил-серная кислота разбавляется водой и, стекая по насадке, соприкасается с подаваемым в нижнюю часть колонны перегретым водяным паром. Из колонны гидролиза отгоняется смесь паров этилового спирта, диэтилово-го эфира ( до 10 % от количества спирта) и водяного пара ( в смеси содержится в 3 - 4 раза больше водяного пара, чем паров спирта), которую направляют на ректификацию. Перед ректификацией смесь паров должна быть освобождена от увлекаемой ею серной кислоты и сернистого ангидрида, образующегося в небольшом количестве в результате побочных реакций восстановления серной кислоты. Для очистки смеси пары пропускают через нейтрализационную тарельчатую колонну, орошаемую раствором едкого натра. В нижнюю часть нейтрализационной колонны подают острый пар для отгонки небольшого количества конденсирующегося спирта. [3]
 |
Схема синтеза этанола методом сернокислотной гидратации. [4] |
Гидролиз этилсерной кислоты - проводят в колонне, также футерованной изнутри свинцом и кислотоупорной плиткой ( по свинцу) и заполненной фарфоровой насадкой. Непрерывно поступающая в колонну этил-серная кислота разбавляется водой и, стекая по насадке, соприкасается с подаваемым в нижнюю часть колонны перегретым водяным паром. Из колонны гидролиза отгоняется смесь паров этилового спирта, диэтилово-го эфира ( до 10 % от количества спирта) и водяного пара ( в смеси содержится в 3 - 4 раза больше водяного пара, чем паров спирта), которую направляют на ректификацию. Перед ректификацией смесь паров должна быть освобождена от увлекаемой ею серной кислоты и сернистого ангидрида, образующегося в небольшом количестве в результате побочных реакций восстановления серной кислоты. Для очистки смеси пары пропускают через нейтрализационную тарельчатую колонну, орошаемую раствором едкого натра. В нижнюю часть нейтрализационной колонны подают острый пар для отгонки небольшого количества конденсирующегося спирта. [5]
Гидролиз этилсерной кислоты идет достаточно быстро в присутствии воды при 100 и трудностей почти не представляет. В качестве нейтрализующего средства был предложен аммиак. [6]
Как и гидролиз этилсерной кислоты, эта реакция также обратима. Она может, в зависимости от условий, протекать и в прямом и в обратном направлениях. Для повышения выхода спирта подбирают такие условия ведения процесса, чтобы реакция проходила главным образом слева направо. [7]
Кроме того, в этом случае наблюдаются и другие нежелательные явления, например, разбавление рабочей смеси водой, приводящее к гидролизу этилсерной кислоты и увеличению объема рабочей смеси в эфиризаторах, что в свою очередь ведет к к перебросам кислоты в нейтрализаторы и, следовательно, к образованию кислого эфира. [8]
Фузельная вода после теплообменника 3 поступает в холодильник 24, где охлаждается водой, и насосом 25 подается частично на промывку, а остаток направляется на гидролиз этилсерной кислоты. [9]
Условия максимального использования этилена в газах коксовых печей для получения спирта были рассмотрены Gluud OM, Schneider oM и Ке11ег ом 29, указавшими, что применение в качестве катализатора сернокислого серебра существенно улучшает возможность промышленного получения спирта из этого источника. Однако весьма важным является удаление присутствующих в сыром газе тяжелых газообразных углеводородов и уменьшение количества воды, необходимой для гидролиза этилсерной кислоты. [10]
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 высококонцентрированной 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. [11]
При обработке газа, содержащего этилен ( 22 % по объему), 96 % - ным раствором H2S04 при температуре 60 - 80 С, давлении 1 0 МПа, скорости вращения вала 700 и 500 об / мин и времени 8 - 10 ч расход H2S04 на 1 кг абсолютного спирта колеблется в пределах 2 5 - 2 6 кг. Гидролиз этилсерной кислоты на гидролизациовной части установки позволяет полностью извлечь спирт и получить отработанную кислоту со средней концентрацией 65 % при температуре в эвапораторе 150 С и скоростях подачи смеси в трубчатку согласно расчету. Несомненно, указанные результаты будут значительно улучшены при изучении всех недостатков установки и их ликвидации. [12]
Уже тогда Хэннель установил, что в зависимости от условий реакции могут образовываться преимущественно либо этиловый спирт, либо этиловый эфир. Бертло [ 15 первый подошел к исследованию этой реакции с технической точки зрения, изучая возможность производства этилоного спирта из газов, содержащих этилен. Он нашел, что поглощение концентрированной сорной кислотой этилена из светильного газа, в котором содержится около 1 % этого оле-фина, протекает при комнатной температуре медленно. При повышении температуры наблюдается ускорение реакции, однако она сопровождается окислением и частичным обуглероживанием олофина. Гидролизом этилсерной кислоты был получен этиловый спирт с регенерацией серной кислоты. [13]
Уже тогда Хэннель установил, что в зависимости от условий реакции могут образовываться преимущественно либо этиловый спирт, либо этиловый эфир. Бертло [15] первый подошел к исследованию этой реакции с технической точки зрения, изучая возможность производства этилового спирта из газов, содержащих этилен. Он нашел, что поглощение концентрированной серной кислотой этилена из светильного газа, в котором содержится около 1 % этого оле-фина, протекает при комнатной температуре медленно. При повышении температуры наблюдается ускорение реакции, однако она сопровождается окислением и частичным обуглероживанием олефина. Гидролизом этилсерной кислоты был получен этиловый спирт с регенерацией серной кислоты. [14]
Страницы: 1