Этиленгликоль СН2ОН—СН2ОН—бесцветная густая жидкость сладкого вкуса, температура кипения 197,2°С, температура плавления—13,2°С, удельный вес 1,114. Это простейший двуатомный спирт, хорошо растворимый в воде; водные растворы его замерзают при низкой температуре и применяются в качестве антифриза. Этиленгликоль употребляется как заменитель глицерина, например, в производстве ВВ, для синтеза некоторых органических веществ и в качестве добавок к веществам, устраняющим быстрое высыхание.
В процессе получения этиленгликоля образуются диэтиленгликоль и триэтиленгликоль. Эти вещества часто являются основными продуктами, выпускаемыми производством, при этом технологическая схема и режим работы его несколько меняются.
По описываемой схеме (Схема 6) этиленгликоль получается методом прямой гидратации окиси этилена без катализатора при давлении 10 атм. и температуре 165°С.
Основная реакция процесса:
СН2-СН2+Н20 → СН2ОН-СН2ОН.
v
О
Побочные реакции—образование дитриэтиленгликолей и полигли-колей.
СН2ОН-СН2ОН+СН2—СН2 → СН2ОН-СН2 - 0—СН2-СН2ОН
V
О
СН2ОН-СН2-О-СН2—СН2ОН+СН2-СН2 →
V
О
→ СН2ОН-СН2—О-СН2-СН2-О-СН2—СН2-ОН.
В качестве сырья применяют 98,5 %-ную окись этилена и паровой конденсат. Конденсат из сборника 1 и окись этилена из сборника 2, охлажденная в холодильнике 3 до 5—6°С, подаются в смеситель 4, куда поступает также обратный конденсат с температурой 30°С. Из него шихта, содержащая 10—15% окиси этилена и 88—90% воды по объему, направляется в трубчатый смеситель 6 и собирается в сборнике шихты 5, где поддерживается температура 5—6°С. Паровым насосом с давлением 10 атм. через подогреватель шихты 7 с температурой 130°С шихта подается в гидрататор 8, в котором протекает реакция получения этиленгликоля. Из гидрататора 8 реакционная масса дросселируется до 0,3 атм. в газосепаратор 11, откуда газовая фаза поступает в конденсатор 12, затем конденсат идет в напорный бак 1. Жидкая фаза из газосепаратора переходит в ректификационную колонну 14. Отгоняющиеся пары конденсируются в дефлегматоре 13 и поступают в сборник конденсата 18. Сюда же идет раствор щелочи для нейтрализации побочных продуктов реакции кислого характера. Конденсат из сборника 18 охлаждается в холодильнике 17 и направляется в смеситель 4. Из куба колонны вытекает 70%-ный этиленгликоль, который собирается в сборник 16. Центробежным насосом этиленгликоль подается через выносной кипятильник 15 во вторую ректификационную колонну 19 для отделения полигликолей. Пары этиленгликоля, выходя из колонны 19, конденсируются в конденсаторе 12. Конденсат, содержащий 70% этиленгликоля, собирается в сборник 20. Полигликоли, вытекающие из кубовой части колонны 19, собираются в сборнике 21 и направляются потребителю.
Основные параметры производства
Температура в гидрататоре 165°С
Давление в гидрататоре 10 атм.
Состав поступающей в гидрататор шихты:
окиси этилена 10—15% по объему
воды 80—90% по объему
Температура верха первой ректификационной колонны 100°С
Схема 6. Технологическая схема производства этиленгликоля
Обозначения на схеме 6:
1 -напорный бак д/конденсата;
2-бак для окиси этилена;
3,17-холодильники,
4-смеситель,
5-сборник шихты,
6-трубчатый смеситель,
7-подогреватель шихты,
8-гидратор,
9-расширитель,
10-аварийный сборник,
11-газосепаратор,
12-конденсатор,
13-дефлегматор,
14-1-ая ректификационная колона,
15-выносной кипятильник,
16,20,21-сборники,
18-сборник конденсата,
19-2-ая ректификационная колонна.
Литература
1. Петров Г.С, Рутовский Б.Н_, Лосев И.П., Технология синтетических смол и пластических масс, Госхимиздат, 1946.
2. Мономеры, Сборник статей под ред. В.В. Коршака, Иниздат, 1951.
3. Антонов В.Н., Лосев И.П., Высокотемпературное хлорирование олефинов. Химическая переработка нефтяных углеводородов. изд. АН СССР, 1956
4. Гольдштейн Р., Химическая переработка нефти, Иниздат, 1952.
5. Павлович П.И., Федорова В.Г., Альтшуллер Е.Р., Получение хлористого винила отщеплением хлористого водорода от дихлорэтана в газовой фазе. Сборник трудов по синтетическим смолам и пластмассам, ГХИ, 1947.
6. Смолян 3.С, Получение винилхлорида дегидрохлорированием дихлорэтана в присутствии инициаторов, Труды по химии и хим. технол., Горький, Вып. 3, 1958
7. Лоури Д.Ж., Глицерин и гликоли, ГХИ, 1933.
8. Дороганевская Е.А., Чураков А. Окись этилена, этиленгликоль и эти-ленхлоргидрин. ОНТИ, 1935.
9. Основы технологии нефтехимического синтеза под редакцией А.И. Диицеса, Л.А. Потоловского, Гостоптехиздат, 1960.