Otrzymywanie glikolu
etylenowego.
Integracja produkcji tlenku
etylenu i glikolu etylenowego.
Wykonanie:
Surowiec: tlenek etylenu
W warunkach normalnych jest bezbarwnym gazem
cięższym od powietrza o charakterystycznym
zapachu,
w praktyce przechowywany i transportowany w
postaci skroplonej pod ciśnieniem azotu.
Pod ciśnieniem atmosferycznym wrze w
temperaturze 10,7 °C
Jako związek polarny dobrze rozpuszcza się w
wodzie
Przy zawartości powyżej 0,2% tlenu ulega
wybuchowi
Produkcja tlenku etylenu
W przemysłowej syntezie tlenku etylenu stosuje
się utlenianie etylenu powietrzem lub tlenem:
2 H
2
C=CH
2
+ O
2
→ 2 C
2
H
4
O
-katalizator: srebrowy,
-ciśnienie: 1,8~2,8 MPa,
-temperatura: 250-270
o
C
Przygotowanie
Dokładne oczyszczenie z acetylenu metodą
selektywnego uwodornienia
(zawartość acetylenu nie większa niż 0,001% obj. )
Cel: Zapobieganie zatruciu katalizatora
srebrowego
Produkt po wydzieleniu z mieszaniny reakcyjnej
oczyszcza się w procesie rektyfikacji.
Transport tlenku etylenu jest kłopotliwy i
niebezpieczny ze względu na jego silną
reaktywność
(50-70% tlenku etylenu przerabia się do glikoli
etylenowych)
Produkcja glikolu
etylenowego
Hydratacja tlenku etylenu (dominująca)
Bezpośrednie uwodornienie tlenku węgla do
glikolu etylenowego (Union Carbide)
2 CO + 3H
2
3 CH
2
OH-CH
2
OH
Uwodornienie szczawianów do EG
Hydroksykarbonylowanie formaldehydu
(technologia firmy Chevron)
Hydratacja tlenku etylenu
Główna metoda produkcji EG
Reakcja może przebiegać w
obecności katalizatorów
kwasowych lub bez
Zastosowanie dużego nadmiaru
wody
Temperatura: 180~200
o
C
Ciśnienie: 1,8~2 MPa
Zachodzące reakcje
Przy odpowiednim doborze parametrów
procesu hydratacji:
-ok. 85% tlenku etylenu przekształca się w
glikol monoetylenowy
-ok. 12% w DEG
-ok. 3% w TEG
Glikol etylenowy
najprostszy alkohol
polihydroksylowy
Oleista ciecz o temp. topn.
-11,5˚C i temp. wrzenia 197,5˚C
Słodki smak (cukrol)
Silna trucizna
Zastosowanie glikolu
etylenowego
Surowiec w produkcji włókien
poliestrowych i poliuretanowych
Komponent płynów niezamarzających
w niskich temperaturach (40-62%
roztwór wodny)
Składnik detergentów i kosmetyków
np. płyn niskokrzepnący GLIKOMAX stosowany do
napełniania układów chłodniczych, klimatyzacyjnych,
tryskaczowych, grzewczych i solarnych oraz
pomp ciepła
.
Produkty uboczne
Glikol dietylenowy (DEG)
Glikol trietylenowy (TEG)
Stosujemy je jako absorbenty w
instalacjach osuszania gazów
Integracja produkcji tlenku
etylenu i glikolu etylenowego.
Produkcja glikolu
etylenowego
1. mieszalnik,
2. wymiennik ciepła
3. kolumnowy reaktor hydratacji
4. wyparki (3)
5. próżniowe kolumny rektyfikacyjne
6. chłodnice wodne
Metody otrzymywania i najważniejsze
zastosowana glikolu etylenowego
Bibliografia
Edward Grzywa, Jacek Molenda:
Technologia Podstawowych syntez
organicznych. WNT, Warszawa 2000
http://www.orlen.pl/PL/DLABIZNESU/PROD
UKTYPETROCHEMICZNE/PETROCHEMIKALI
A/Strony/TlenekEtylenuSkroplony.aspx
(24.10.2012)
Ministerstwo Środowiska: Najlepsze
Dostępne Techniki (BAT)-Wytyczne dla
Branży Chemicznej w Polsce.Warszawa,
czerwiec 2005 r.