Способы получения окиси этилена
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Институт химии и проблем устойчивого развития
Кафедра ЮНЕСКО «Зелёная химия для устойчивого развития»
Курсовая работа
на тему:
«ОРГАНИЗАЦИОННО-ЛОГИСТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ОКСИДА ЭТИЛЕНА»
| Руководитель | |
| д.т.н., доцент кафедры | Меньшова И. И. |
| Логистики и экономической информатики | |
| Студент гр. МПр-21 | Эфендиев Ф. Ф. |
Москва 2020
Содержание
1. Введение. 3
2. Применение окиси этилена. 4
3. Способы получения окиси этилена. 6
4. Химико-технологическая схема получения окиси этилена. 8
5. Логистическая структура производства окиси этилена. 10
6. Заключение. 11
7. Список литературы.. 12
Введение
Окись этилена (этиленоксид, оксиран, 1,2-эпоксиэтан) — органическое химическое гетероциклическое вещество, химическая формула C2H4O.
При нормальных условиях — бесцветный газ с характерным сладковатым запахом. Производное этилена и представляет собой простейший эпоксид — трёхчленный гетероцикл, в кольцевой молекуле которого содержатся один атом кислорода и два атома углерода.
Благодаря особенностям электронной структуры молекулы, окись этилена легко вступает в реакции присоединения с раскрытием гетероцикла и поэтому легко подвергается полимеризации.
Смесь паров вещества с воздухом является чрезвычайно огне- и взрывоопасной.
Окись этилена обладает дезинфицирующими свойствами, то есть, является сильным ядом для большинства известных микроорганизмов даже в газообразном виде, что используется для газовой стерилизации, например, одноразовых медицинских шприцов.
Также является медленно действующим сильным ядом для теплокровных животных и человека, проявляя канцерогенное, мутагенное, раздражающее и наркотическое действие.
Окись этилена является одним из важных веществ в основном органическом синтезе и широко используется для получения многих химических веществ и полупродуктов, в частности этиленгликолей, этаноламинов, простых и сложных гликолевых и полигликолевых эфиров и прочих соединений.
В химической промышленности окись этилена получают прямым окислением этилена в присутствии серебряного катализатора.
Этиленгликоль (гликоль, 1,2-диоксиэтан, этандиол-1,2) — кислородсодержащее органическое соединение, двухатомный спирт, простейший представитель полиолов (многоатомных спиртов).
В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов в организм человека может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу.
Применение окиси этилена
1. Окись этилена в первую очередь применяется в производстве этиленгликоля (моноэтиленгликоль, МЭГ, ЭГ) - крупнотоннажный продукт промышленности органического и нефтехимического синтеза и широко используется в химической, нефтеперерабатывающей, нефтяной, автомобильной, машиностроительной, текстильной мебельной, строительной, пищевой промышленности.
В настоящее время единственным промышленным способом получения этиленгликоля является процесс некаталитической гидратации оксида этилена:
Взаимодействие α-оксидов с протонодонорными веществами, в частности, гидратация оксида этилена, представляет собой систему последовательно-параллельных реакций (последовательных по воде и параллельных по оксиду этилена) и поэтому наряду с моногликолями наблюдаются побочные продукты - ди-, три- и полигликоли (образующийся ЭГ является более реакционноспособным соединением, чем вода):
2. Окись этилена используется в получении полимеров, таких как ПЭТ, ПЭГ и так далее:
Полиэтилентерефталат:
Полиэтиленгликоль:
- Для тормозных жидкостей;
- ЭГ – в качестве растворителя;
- Полиэфирные смолы, полиуретан;
- Водорастворимые пленки.
3. Для получения неионогенных ПАВ:
Например, лауреат сульфата натрия: 
- основной компонент шампуней.
4. При взаимодействии с сильными основаниями получают абсорбенты для кислых газов:
Способы получения окиси этилена
В настоящее время оксид этилена (ОЭ) является одним из наиболее крупнотоннажных промежуточных продуктов органического и нефтехимического синтеза. Масштабы производства оксида этилена и его производных за последние десятилетия достигли высокого уровня. Это объясняется потребностью в оксиде этилена как в исходном сырье для получения продуктов, используемых в авто- и авиатранспорте, в химической, горной, нефтяной, текстильной и во многих других отраслях промышленности.
Основным направлением переработки ОЭ в настоящее время является производство этиленгликолей. Структура потребления оксида этилена на мировом рынке в 2010 году была следующая (на производства): моноэтиленгликоля 69,4%, этоксилатов 9,7%, высших гликолей 6,9%, этаноламинов 4,6%, эфиров гликоля и остальных продуктов 9,4%.
Существуют два метода получения окиси этилена:
1 способ: 
2 способ: 
В настоящее время практически весь ОЭ производится одним способом: газофазным окислением этилена кислородом или воздухом на трегерном серебросодержащем неподвижном слое катализатора при температурах 220-300 °С и давлении 0,8-3,0 МПа. В качестве катализатора реакции образования ОЭ используют элементарное серебро, промотированное щелочноземельными и/или щелочными металлами, нанесенное на гранулированный оксид алюминия.
На серебряном катализаторе происходят две реакции - образование этиленоксида и полное окисление этилена:
Реакция этилена с кислородом до ОЭ экзотермична (DН = -117,3 кДж/моль) и сопровождается еще более экзотермичной побочной реакцией полного окисления (DН = - 1412 кДж/моль), поэтому для ее осуществления в требуемом температурном диапазоне необходимо обеспечивать высокоэффективный теплоотвод. В связи с этим синтез ОЭ осуществляют в кожухотрубчатых реакторах, в межтрубное пространство которых подается хладагент.
Образующийся этиленоксид также окисляется до СО2, что связано со снижением селективности катализатора при повышении степени конверсии этилена:
К этилену предъявляются весьма высокие требования по содержанию в нем сернистых соединений, ацетиленовых и непредельных углеводородов, водорода. Содержание метана и этана не должно превышать более 0,1 % об. в сумме. Этилен от сернистых соединений и ацетилена должен быть очищен полностью.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 322; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!