Получение этанола из этилена

Завод по производству моющих средств

Этиленгликоль, полученный дегидратацией этилового спирта: С 1990 года мировой спрос на рынке полиэфирной продукции резко возрос, и это привело к быстрому росту и развитию производства этиленгликоля в мире. В 1996 году, производственные мощности гликоля в мире составляет 11,2 млн. тонн в год. В течение 1996 и 2004 года темпы роста производственных мощностей гликоля в мире составляют 5%, а ежегодные темпы роста производства этиленгликоля составляет 5,8%. В 2004 году, производственные мощности в мире по этиленгликолю составили 16,98 млн. т / год, продукциями 14.96 млн. тонн, средний уровень операционных составляет 92%.

 

В структуре потребления этиленгликоля производенного в мире,

 

  • 80,4% используется в производстве полиэфиров,

  • 12% используется в производстве антифриза,
  • 7,6% используется в производстве антиобледенительной жидкости,
  • нанесения покрытий и др.
  • Ожидается, что в 2010 году, гликоль производственных мощностей в мире будет около 22,4 млн. тонн / год, в 2015 году составит около 22 млн т / год.

     

    Рост в основном в Азии и на Ближнем Востоке; рост Западной Европы и Северной Америки становится сравнительно меньше. Спрос на гликоль в мире составляет около 19,2 млн. тонн в 2010 году, из которых средний ежегодный рост спроса на 4,4% и 1,1% в Северной Америке и Западной Европе, соответственно, и ожидается, что спрос на потребление гликоля в мире в 2015 г. достигнет 23.36 млн. тонн, а среднегодовые темпы роста спроса составят примерно на 4 процента.


     

    Китай является крупным потребителем гликоля, около 80% гликоля используется в полиэфирных производствах и 8% для антифриза и 12% для других производств. В настоящее время отечественные китайские заводы, включая Яньшань нефтехимическую корпорацию, Шанхайскую нефтехимическую компанию «, ООО Sinopec Янцзы нефтехимической Ко, Лтд, Кыргызская компания, Maoming нефтехимическая компания, чья общая мощность производства 1,28 млн. тонн, а общий объем производства 1.2564 млн. тонн в 2006.

     

    Одновременно, фактическое китайское потребление составило 5.3177 млн. тонн с годовым объемом импорта 4.0613 млн. тонн, эти цифры показали, что спрос на гликоль в промышленности сильно вырос. Из-за ограниченности ресурсов гликоля, в период 2006-2010 годов, гликолевый производственный потенциал основном концентрируется в China Petrochemical Corporation, дочерних предприятий и китайско-иностранных совместные предприятиях, соответственно — 60% и 23%.

     

    К 2010 году в Китае ожидается, что производственные мощности по гликолю будут увеличены на 1,92 млн. т / год , и как ожидается, достигнет 3,1 млн. тонн / год в 2010 году. В соответствии с внутренним производством полиэфиров 19 млн. тонн в 2010 году прогноз потребления гликоля составит 6,4 млн. тонн и возникнет разрыв на рынке на 3,3 млн. тонн полиэфирного сырья по самых низким оценкам.


     

    Кто закроет разрыв в производстве этиленгликоля ?

     

    Отщепление воды от спиртов (реакция дегидратации).

     

       При действии на одноатомные спирты (метиловый спирт CH3OH, этиловый спирт С2H5OH, пропиловый спирт С3H7OH, бутиловый спирт С4H9OH, амиловый спирт С5H11OH и т.д.) различных водоотнимающих средств происходит отщепление молекул воды. При этом атом водорода отщепляется от углеводородного атома, соседнего с тем, при котором находится гидроксильная группа спирта. Это приводит к образованию непредельного углеводорода

    формула превращения этиловый спирт в этилен

    В этой реакции также проявляется правило Зайцева: если есть выбор, водород отщепляется преимущественно от того соседнего углеродного атома, который содержит меньшее число атомов водорода.


     

    Дегидратация спиртов происходит, например, при пропускании паров спирта над нагретой при 350 – 500 градусов Цельсия окисью алюминия. Старый же лабораторный метод заключается в нагревании спиртов с концентрированной серной кислотой; обычно так получают по приведенной выше реакции этилен из этилового спирта.

     

    При смешивании концентрированной серной кислоты со спиртом вначале образуется сложный эфир – алкисернистая кислота.

     

    В этом случае, при избытке спирта, дегидратация протекает межмолекулярно, т.е. путем выделения молекулы воды за счет гидроксильных групп двух молекул спирта; при этом образуются так называемые простые эфиры

    Например:

    Этиловый спирт + серная кислота = этилсерная кислота + вода

     

    При дальнейшем нагревании алкисернистая кислота разлагается с образованием непредельного углеводорода этилена и серной кислоты


    Этилсерная кислота при нагревании разлагается на этилен и серную кислоту

     

    Из этилена легко получить окись этилена. В промышленности ее получают прямым окислением этилена кислородом воздуха в присутствии катализатора (серебро) при температуре до 350 градусов Цельсия

    Этилен + кислород = окись этилена

     

    Окись этилена — бесцветная, легко летучая жидкость с температурой кипения 10,7 градусов Цельсия; d = 0,897, окись этилена хорошо растворима в воде. Окись этилена очень активное в реакциях соединение. Трехчленное кольцо окиси этилена легко раскрывается, и она присоединяет различные реагенты; на этом основано применение окиси этилена для многих синтезов.

     

    Присоединяя молекулу воды окись этилена образует этиленгликоль. Этиленгликоль именно так и получают в промышленности :

    Присоединяя молекулу воды окись этилена образует этиленгликоль

     

    Таким образом, реакция получения этиленгликоля из этилового спирта может быть записана следующими формулами:


    Этиловый спирт + катализатор = Этилен

    Этилен + Кислород над катализатором = Окись этилена

    Окись этилена + Вода = Этиленгликоль

     

    Этиленгликоль может быть получен также щелочным гидролизом 1,2-дихлорэтана, а 1,2-дихлорэтан — хлорированием этилена

    Этиленгликоль может быть получен также щелочным гидролизом

    Этиленгликоль из этилена может быть получен и путем окисления в водном растворе / По такой же реакции получают пропиленгликоль — антиобледенительная жидкость для Авиакомпаний — авиационный антифриз


    Этиленгликоль из этилена может быть получен и путем окисления в водном растворе

    При взаимодействии окиси этилена с этиленгликолем получаются полигликоли

    Этиленгликоль + Окись этилена = Диэтиленгликоль

    Диэтиленгликоль + Окись этилена = Триэтиленгликоль

    Синтетические моющие средства — ценные заменители мыл. Производство мыл требует большого расхода растительных и животных жиров. Синтетические моющие средства — это различные композиции основой которых являются изготовляемые путем синтеза разнообразные поверностно-активные вещества ПАВ. 131

    Диоксан — это соединение иначе называют диэтиленовым эфиром, так как в нем через кислород соединены два этиленовых радикала.
    оксан образуется из двух молекул этиленгликоля с выделением двух молекул воды; для этого этиленгликоль достаточно нагревать с небольшим количеством серной кислоты. Диоксан — бесцветная жидкость, температура кипения 101 градус Цельсия, температура плавления 11,8 гр Цельсия d=1,0338. Диоксан смешивается с водой. По химическим свойствам диокан подобен простым эфирам. Диоксан применяется как очень хороший растворитель высокомолекулярных соединений, жиров, масел. 131

    К неионогенным моющим веществам относятся соедиенния с различными относительно высокими молекулярными массами, содержащие гидроксильные и эфирные группы, придающие им растворимость в воде и поверхностно-активные свойства. Примером могут служить продукты взаимодействия высших спиртов с окисью этилена по схеме

    Высший спирт + Окись этилена = Эфир этиленгликоля

    Соединения этого типа предствавляют собой эфиры полигликолей. Радикал R может содержать, например, 18 углеродных атомов. В зависимости от числа молекул окиси этилена, введенных в реакцию (величина n=6-8, 10-15 или 20-30) получают поверхностно-активные вещества различных назначений (моющие средства для шерсти, искусственного шелка, хлопка, эмульгаторы масел и т.п.)


    Эфир этиленгликоля + Окись этилена = Эфир полиэтиленгликоля

     

    Литература: Завод по производству моющих средств в Китае

    Литература: пропиленгликоль для Аэрофлота — антиобледенительная жидкость — авиационный антифриз

    Литература: Извлечение глицерина из барды

    Литература: Производство этилового спирта в США.

    Литература: Этанол

    Литература: Производство бутилового спирта из этилового спирта через уксусный альдегид.

    Литература: Производство и использование этилового спирта

    Литература: Этиленгликоль является исходным сырьем для производства тосола, антифриза, теплоносителя, стеклоомывающих жидкостей, авто шампуней. Антифриз автомобильный представляет собой этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) с пакетом антикоррозионных присадок (Ингибиторов коррозии) по карбоксилатной технологии


     

    Вернуться на главную страницу

     

    Источник: www.sergey-osetrov.narod.ru

    По существу и спирты брожения представляют собой продукты синтеза, но природного. Ведь картофель, различные злаки и древесина — все они получаются в результате фотохимического синтеза в растениях из простых . «веществ, находящихся в воздухе и почве. Этот процесс происходит кругом нас в природе в гигантских размерах, несравнимых с масштабами обычных производств. В зелёных частях растений, под влиянием хлорофилла—катализатора, вырабатываемого самими растениями, непрерывно синтезируется крахмал, сахара и другие вещества из угольного ангидрида и воды воздуха. Почти вся пища  человека состоит из продуктов этого синтеза.

    Следовательно, когда мы упомянули о синтетическом спирте, мы имели в виду искусственный химический синтез.

    Синтетический этиловый спирт — это спирт из газов нефтепереработки. Нефть является третьим, важнейшим видом сырья для производства спирта. При нагревании нефти (это осуществляется на больших нефтеперегонных заводах) из неё последовательно выделяется ряд фракций — бензин, керосин, лигроин и т. д. Эти фракции — смесь лёгких углеводородов. В остатке получается тяжёлый мазут.

    В прошлом столетии главным продуктом перегонки нефти служил керосин, использовавшийся для освещения. Любопытно, что такой ценнейший нефтепродукт, как бензин, в то время считался отходом и просто сжигался. В  настоящее время бензин — главный вид моторного топлива. Вначале его выделяли из нефти только так называемой прямой гонкой, т. е. перегонкой с целью получения лёгких, светлых фракций. Однако со временем, с целью увеличения выработки бензина, который настоятельно требовали быстро развивавшиеся автомобильная промышленность и авиация, основанные на применении двигателей внутреннего сгорания, нефть стали подвергать специальной переработке. Эта переработка, связанная с применением высоких температур и давлений, называется пиролизом или крекингом, в зависимости от условий проведения процесса. Сущность таких процессов будет разобрана ниже, в главе о получении бутадиена из нефти.

    При пиролизе и крекинге нефти за счёт расщепления сложных молекул углеводородов, образующих нефть, получаются в большом количестве газообразные углеводороды как предельные — метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8, так и непредельные — этилен С2Н4, пропилен С3Н6 и др.

    Газы нефтепереработки представляют ценнейшее химическое сырьё. Однако до последнего времени их использовали мало. Чаще всего эти газы просто сжигали, устраивая «факел» вблизи нефтеперегонного завода, или выбрасывали без всякой пользы в атмосферу. Лишь в последние годы найдены способы улавливания газов нефтепереработки, их разделения и разнообразной химической переработки.

    Одним из наиболее ценных газов нефтепереработки является лёгкий горючий газ этилен СH2=СH2, который содержится в газах пиролиза до 21% по весу. Он имеет двойную связь. Это — простейшее непредельное соединение. Благодаря двойной связи этилен легко вступаете соединения с другими веществами и может полимеризоваться, давая твёрдый политэн. Этилен очень удобен для синтеза и применяется в промышленности в больших количествах для получения различных веществ.

    Свойства этилена прекрасно знал. Александр Михайлович Бутлеров. В 1873 г. он произвёл интересный и важный по своим практическим последствиям опыт. Бутлеров пропускал газообразный этилен через серную кислоту. Этилен, взаимодействуя с кислотой, давал этилсерную кислоту:

    Обрабатывая получившийся полупродукт водой (гидролизуя его, как сказал бы химик), учёный получил впервые синтетический этиловый спирт:

    Так восемьдесят лет назад в Петербурге было сделано замечательное открытие, честь которого принадлежит русскому химику. Было впервые доказано, что столь важный для народного хозяйства продукт, как спирт, можно получать без брожения, чисто химическим путём. В наше время, когда крекинг и пиролиз нефти получили во многих странах большое развитие, реакция Бутлерова осуществлена в промышленном масштабе. Из этилена газов нефтепереработки получают сотни тысяч тонн спирта. Это — спирт из нефти. Для получения его не требуется затраты пищевого сырья и поэтому производство такого спирта имеет неограниченные перспективы развития.

    Мысль учёных не остановилась на этом открытии. Производство спирта из этилена с помощью серной кислоты («сернокислотный метод» получения спирта) идёт в две стадии. Это двухступенчатый процесс, а химики всегда стремятся сократить число стадий: чем их меньше — тем больше выход целевого продукта. Реакции, которые мы только что прочитали, означают лишь главные направления процесса, в действительности образуется ряд побочных продуктов. Этилен заставляют взаимодействовать с высококонцентрированной (95—98%) серной кислотой при температуре 60—80° и небольшом избыточном давлении газа. Для получения 1 г 100-процентного этилового спирта нужно затратить около 0,7 т этилена Как видно из уравнения реакции, при получении спирта из этилена через этилсерную кислоту вновь образуется серная кислота, но уже разбавленная (40—60%), так как для гидролиза в процесс вводится вода.

    Большой расход серной кислоты и образование слабой кислоты являются недостатками сернокислотного метода получения этилового спирта.

    Очень заманчива мысль о получении этилового спирта прямо непосредственно из этилена, в одну стадию. Ведь на бумаге это самая простая реакция:

    В действительности получить спирт в одну стадию не так-то просто. Химики призывают здесь на помощь всех своих верных помощников: катализатор, большое давление, высокую температуру. Лишь в этом случае этилен реагирует с водой с хорошим выходом.

    В самые последние годы такой процесс осуществлён в производственных условиях. Он носит название прямой гидратации этилена, так как суть его состоит в непосредственном присоединении воды к этилену. Как и гидролиз этилсерной кислоты, реакция прямой гидратации этилена обратима. Процесс может протекать, в зависимости от условий, в том или ином направлении. При определённых условиях наступает момент химического равновесия: в единицу времени образуется столько молекул этилового спирта, сколько их распадается на этилен и воду.

    В процесс прямой гидратации не нужно вводить больших количеств серной кислоты. Это является крупным преимуществом для производства.

    Так на заводах получают спирт из этилена.

    Это также спирт из непищевого сырья.

    В ближайшие годы советская промышленность синтетического каучука целиком перейдёт на потребление для производственных нужд спирта из непищевого сырья — древесины и газов нефтепереработки. Пищевое сырьё, затрачиваемое сейчас для этой цели, пойдёт по прямому назначению.

    На рисунке 9 наглядно представлен расход различного сырья для получения 1 т этилового спирта.   Мы ознакомились со всеми промышленными методами производства этилового спирта, принятыми в настоящее время. Пойдём дальше: посмотрим, как из спирта получают бутадиен по методу С. В. Лебедева.

    Рис. 9. Такое количество картофеля, древесины или этилена необходимо для получения 1 т этилового спирта.

    * * *

    Этиловый спирт-сырец, поступающий со спиртовых заводов, направляется на спиртовой склад для составления «шихты», т. е. смеси, идущей на химическое разложение («контактирование»). Для составления шихты берут в строго определённом соотношении свежий спирт-сырец и оборотный, или спирт-регенерат (спирт, не разложившийся при контактировании). Эту смесь центробежный насос непрерывно подаёт на разложение в контактный цех. Образующиеся здесь контактные газы, содержащие нужный нам бутадиен, поступают в цех конденсации. В нём происходит частичная конденсация (сжижение) контактного газа. Составные части шихты, имеющие высокие температуры кипения, превращаются в жидкость, а низкокипящие, в том числе и бутадиен, кипящий при 4°,5 °С, идут дальше в виде паров. Смысл этой технологической операции понятен: отделить бутадиен от тяжёлых примесей, в первую очередь от воды и этилового (неразложившегося) спирта (рис. 10).

    Получение этанола из этилена
    Рис. 10. Общая схема производства каучука из спирта по методу С. В. Лебедева.

    Неконденсирующийся газ поступает на абсорбцию, т. е. поглощение жидкостью. В высоких аппаратах — скрубберах бутадиен и некоторые его примеси улавливаются стекающим вниз жидким спиртом. Насыщенный абсорбент (спирт) поступает на отгонку, на колонны, обогреваемые паром. Легко кипящий бутадиен отгоняется от абсорбента, конденсируется и в виде бутадиена-сырца поступает на отмывку, заключающуюся в том, что сопутствующий бутадиену ацетальдегид, мешающий полимеризации, отмывается водой и таким образом отделяется от бутадиена. Отмытый бутадиен-сырец подвергается ректификации (очистке путём многократной перегонки), после чего, в виде крепкого чистого бутадиена-ректификата направляется на полимеризацию — превращение в полимер. Отмывка и ректификация составляют в совокупности процесс очистки бутадиена. Полимер подвергается обработке, давая товарный натрий-бутадиеновый каучук.

    Такова в самых общих чертах схема получения синтетического каучука по методу С. В. Лебедева. Мы умышленно подчеркнули слова: разложение — конденсация — абсорбция — отгонка — отмывка — ректификация — полимеризация — обработка. Именно эта цепь основных процессов и приводит на заводах к получению синтетического каучука, отправляемого затем на резиновые заводы для переработки в изделия. Совершим экскурсию по заводу синтетического каучука. Когда подходишь к такому заводу, поражает тишина: хорошо налаженные химические заводы работают почти бесшумно.

    В этом отношении они сильно отличаются от механических или металлургических заводов, где большинство рабочих процессов сопровождается шумом и лязгом. Издали завод СК (так обычно в практике сокращённо называют синтетический каучук) представляет собой большое промышленное предприятие со многими зданиями и высокими аппаратами, стоящими вне зданий.

    Источник: www.stroitelstvo-new.ru

    Источник: www.chem21.info

    Ф. Ш. Вильданов (к.т.н., в.н.с.)1, Ф. Н. Латыпова (к.х.н., доц.)1, Р. Р. Чанышев (д.т.н.)1 С. В. Николаева (к.х.н., доц., зав.каф., проректор по общим вопросам)2 ,

    Получение этилена из биоэтанола — альтернативный путь производства углеводородного сырья для нефтехимических процессов

    НИИ малотоннажных химических продуктов и реактивов Уфимского государственного нефтяного технического университета 450029, г. Уфа, ул. Ульяновых, 75; тел. (347) 2431712, е-mail: reaktiv2003@mail.ru 2Уфимская государственная академия экономики и сервиса, кафедра окружающей среды и рационального использования природных ресурсов 450077, г. Уфа, ул. Чернышевского, 145; тел. (347) 2536262

    F. Sh. Vildanov1, F. N. Latypova1, R. R. Chanyshev1, S. V. Nikolaeva2

    Reception of ethylene from bioethanol as an alternative way of manufacture of hydrocarbonic raw materials for petrochemical processes

    1 Scientific-Research Institute of Low-Tonnage Chemical Products and Reagents of Ufa State Petroleum Technological University 75, Uljanovykh Str., 450029, Ufa, Russia; ph. (347) 2431712, e-mail: reaktiv2003@mail.ru 2Ufa State Academy of Economy and Service 145, Chernyshevskogo Str, 450077, Ufa, Russia; ph. (347) 2536262

    Представлены сведения об основных технологиях получения этилена дегидратацией этилового спирта, получивших применение в промышленных условиях, а также о пилотных разработках, имеющих широкие перспективы для дальнейшего внедрения. Приводятся некоторые технологические аспекты достижений различных фирм в области получения этилена из этанола, а также данные о внедрении крупнотоннажных промышленных производств биоэтилена и продуктов на его основе.

    Ключевые слова: возобновляемое сырье; дегидратация; пилотная установка; промышленное внедрение; этанол; этилен.

    Data on the basic technologies of reception of ethylene by dehydration of the ethyl alcohol received application in industrial and also about the pilot workings out having wide prospects for the further introduction are presented. Some technological aspects of achievements of various firms in the field of reception of ethylene from ethanol and also the data about introduction of large-capacity industrial productions of bioethylene and products on its basis are resulted.

    Key words: renewed raw materials; dehydration; industrial introduction; pilot installation; ethanol; ethylene.

    Этилен является одним из главных видов нефтехимического сырья, однако в последние годы на мировом нефтехимическом рынке наблюдается быстрый рост объемов потребления этилена, что в сочетании со значительным запаздыванием темпов наращивания его производства приводит к простаиванию важнейших производственных мощностей на нефтехимических и химических предприятиях и, как следствие, к общей напряженности на мировом рынке химических продуктов. Такое положение является следствием множества причин:

    снижения степени интеграции нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей; роста топливной доли в переработке нефти; изменения геополитической обстановки в регионах, богатых нефтью и т.д.

    Одним из возможных путей выхода из сложившейся ситуации является поиск альтернативного нефтяному сырья для производства этилена. Наиболее перспективным направлением в этой области является получение этилена из этилового спирта, полученного из биомассы, путем дегидратации:

    Дата поступления 07.08.11

    кат.

    C2H5OH———► С2Н4 + H2O

    Процесс получения этилена из этанола широко применялся в США и Западной Европе в первой половине XX в. вплоть до распространения технологий его промышленного производства из нефтяного сырья. В 19501960-е гг. на территории Индии и Бразилии были созданы первые небольшие производства этилена из этанола мощностью 20—30 тыс. т/год. Очередной всплеск интереса к этой технологии произошел с началом энергетического кризиса 1973 г. До конца 1980-х гг. было проведено несколько сравнительных исследований, показавших некоторые экономические преимущества «био»-технологии получения этилена перед нефтехимическими методами — высокую селективность процесса, меньшие капитальные затраты на организацию производства и др. В 1980-е гг. были широко изучены возможности повышения эффективности дегидратации этанола с применением различных катализаторов. Наиболее перспективными для промышленной реализации процесса были признаны катализаторы на основе активированного оксида алюминия или фосфорной кислоты на подходящей подложке '.

    К настоящему времени для проведения процесса получения этилена дегидратацией этанола в промышленных условиях применяются реакторы с неподвижным реакционным слоем. Технологическая система может работать в изотермических или адиабатических условиях. В зависимости от типа реактора теоретический выход этилена может составлять 94— 96 %. Побочные продукты процесса — альдегиды, кислоты, высшие углеводороды, углекислый газ и вода. Успешные технологические разработки в этом направлении имеют компании Lummus (США), Halcon/SD (США), NIKKI/ JGC (Япония), Petrobras (Бразилия), Sinopec Group (Китай) и др. 1

    Коммерческая технология фирмы Lummus, включающая реактор с неподвижным реакционным слоем, работает в изотермических условиях, выход этилена — 94—96 %. Промышленная установка фирмы Lummus запущена в Индии. Еще одна исключительно перспективная разработка специалистов фирмы — реактор с кипящим слоем (схема 1), позволяющий улучшить контроль за температурой процесса и предотвратить излишние потери этилена. Выход этилена при применении изотермического реактора с кипящим слоем — до 99%.

    В настоящее время данный реактор проходит

    длительные испытания в составе пилотной ус-2

    тановки .

    5

    Схема 1. Пилотного реактора дегидратации этанола в кипящем слое катализатора фирмы Lummus:

    1 — линия подачи паров этанола; 2, 4 — кипящий слой катализатора; 3 — отработанный катализатор; 5 — продукты сгорания; 6 — линия подачи свежего катализатора.

    Компания Halcon/SD, построившая первое производство этилена из этилового спирта для компании Electro Cloro/Solvay Group в Бразилии в 1960 г., также имеет промышленную технологию (схема 2) с использованием реактора с неподвижным слоем катализатора. Кроме того, фирма представляет собственный катализатор дегидратации этанола — Syndol. Селективность процесса с использованием предлагаемого катализатора — 97—99 %. Специалисты Halcon/SD утверждают, что катализатор Syndol может оставаться в процессе непрерывно в течение восьми месяцев без необходимости регенерации. Катализатор может использоваться как в изотермическом, так и в адиабатическим режимах. В ходе испытаний на опытной установке, включающей два адиабатических реактора, специалисты Halcon/SD сообщают о достижении 99.8%-й конверсии этанола в этилен при использовании катализатора Syndol 1. В настоящее время поставщиком промышленной технологии получения этилена из этанола фирмы Halcon/SD является компания Chematur International AB 3.

    Процесс NIKKI/JGC внедрен на опытном заводе в Бразилии в сотрудничестве с Instituto

    Схема 2. Технология получения этилена из этанола фирмы Halcon/SD

    de Pesquisas Technologicas (Сан-Пауло, Бразилия). Катализатор, разработанный специалистами NIKKI, может проявлять высокую активность в течение года непрерывной эксплуатации и позволяет достичь выхода этилена до 97% 4.

    Компания Petrobras (Бразилия) разработала технологию получения этилена из этанола с использованием нескольких параллельно установленных адиабатических реакторов с неподвижным слоем катализатора. Компания заявляет, что представленный процесс позволяет снизить образование нежелательных побочных продуктов и увеличить срок службы катализатора. После успешных испытаний демонстрационной установки мощностью 60 т/год было организовано производство этилена мощностью 60000 т/год в г. Масейо (Бразилия). Процесс позволяет достичь степени конверсии 98% по сравнению с 93% при использовании аналогичного изотермического процесса. Процесс фирмы Petrobras отличается экономичностью за счет сравнительно низкой стоимости оборудования и технического обслуживания 5.

    В настоящее время ведущие мировые химические и инжиниринговые компании осуществляют строительство и пуск крупнотоннажных производств этилена из этанола, на базе которых планируется организовать автономное сырьевое обеспечение ряда заводов по выпуску полимеров на основе этилена (полиэтилен, ПВХ, ПЭТ и др.).

    Первое крупнотоннажное производство этилена из этанола организовано в сентябре 2010 г. компанией Braskem в составе действующего производственного комплекса в г. Триун-фо (Бразилия) для обеспечения сырьем про-

    изводства полиэтилена. Стоимость проекта — 278 млн долл., проектная мощность по полиэтилену — 200 тыс. т/год, потребление этанола — 462 млн л/год. Получаемый полиэтилен по своим характеристикам полностью идентичен продукту, получаемому из нефтехимического сырья.

    Среди первых потребителей «био»-поли-этилена — Tetra Pak, Toyota Tsusho, Shiseido, Natura, Acinplas, Johnson & Johnson, Procter & Gamble и Petropack 6,7.

    В 2007 г. Компания Solvay инвестировала 135 млн долл. в организацию производства ви-нилхлорида-мономера и ПВХ в г. Санта-Андре (Бразилия). Мощности строящегося завода — 360 тыс. т/год ПВХ, 360 тыс. т/год ВХ-мо-номера, 235 тыс. т/год каустической соды и 60 тыс. т/год биоэтилена. Биоэтилен будет частично покрывать потребность в сырье производств ВХ-мономера и ПВХ 8.

    Компания Dow Chemical (США) совместно с Mitsui (Япония) в 2010 г. приступила к строительству в Бразилии предприятия по производству полиэтилена на основе этанола. При этом в состав предприятия будет входить и комплекс по получению 240 млн л/год этанола из сахарного тростника. Сумма совместных инвестиций — 200 млн долл. Планы компаний — пуск в 2012 г. производства «био»-полиэтилена мощностью 350 тыс. т/год 9.

    Таким образом, процесс получения этилена из биоэтанола в ближайшие годы может стать реальной перспективой в области поиска замены нефтяного сырья для огромного количества нефтехимических процессов. Реализация крупномасштабных проектов получения

    биоэтилена ведущими мировыми химическими гигантами является красноречивым свидетельством высокой экономической эффективности и конкурентоспособности процесса дегидратации этилового спирта в этилен в промышленных условиях.

    Литература

    1. Avais F. Green Technologies: From Ethanol to Ethylene // Semi-annual Newsletter «The 7. Beacon».— IOPWE — International Organization

    of Pakistani Women Engineers.— Winter 2010.—

    P.21.

    2. Патент США №4134926. Tsao U., Zasloff H.B. 8. Production of ethylene from ethanol. 1979 // http: / / worldwide.espacenet.com/ publicationDetails/original Document CC= US&NR = 4134926A&KC = A& FT = D&date=19790116&DB=EP0D0C&locale=ru_ru.

    3. Plastics from Bacteria: Natural Functions and Applications / Edited by G.-Q. Chen.— Springer, 2009.- P. 401.

    4. Rothman H., Greenshields R., Calk F. R. Energy from alcohol: the Brazilian experience.- USA: University Press of Kentucky, 1983.- P. 79.

    5. Патент США №4232179. Valladares Barrocas et al. Process for preparing ethane. 1980 // http:// worldwide.espacenet.com/publication Details/ original Document CC=US&NR=4232179A&KC =A&FT= D&date=19801104&DB = EPODOC& locale = ru_ru.

    6. Arvidsson, M., Lundin, B. Process integration study of a biorefinery producing ethylene from lignocellulosic feedstock for a chemical cluster.-Gоteborg, Sweden: Chalmers University Of Technology, 2011.- P. 16.

    Schill S. R. Braskem starts up ethanol-to-ethylene plant // http://www.ethanolproducer. com/articles/7022/braskem-starts-up-ethanol-to ethylene-plant/.

    Tardy M. Solvay Indupa will produce bioethanol-based vinyl in Brasil & Conciders State-of-the-Art power generation in Argentina. Polyvinylchloride (PVC) Derived From Sugar Cane and Salt. Press Release. Dec. 14, 2007 // http://www.solvay. com/EN/NewsPress/Documents/2007/ 20071214_ColomboII_EN.pdf.

    9. Participation in Production of sugarcane derived chemicals in Brazil with The Dow Chemical Company. News Release, Jul. 20, 2011 // http: //www.mitsui.com/jp/en/release/2011/ 1194650 1803.html.

    Источник: cyberleninka.ru


    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

    Adblock
    detector