Производство этиленгликоля

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Этиленгликоль
жидкость
прозрачного
цвета,
представляющая
собой
двухатомных спирт (С2О2Н6).
Является ядовитым, нелетучим
веществом (относится к третьему
классу опасности). При попадании
внутрь действует на центральную
нервную
систему
и
почки,
смертельная доза - 1,4 г/кг.
Свойство
Значение
Температура кипения
197,6 оС
Плотность
1,1132 г/см3
Температура плавления
12,7 оС
Хорошо растворим в:
воде, спиртах, кетонах и тп
Умеренно растворим в:
бензоле, толуоле,
диэтиловом эфире
Области
применения:
химическая,
текстильная,
автомобильная,
авиационная,
электротехническая
промышленности,
производство
гидравлических и закалочных жидкостей, полиуретанов, алкидных смол.
2

3.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ
С2Н4О + Н2О →
С2Н4(ОН)2 (1)
С2Н4О + С2Н4(ОН)2 →
НО-СН2-СН2-О-СН2-СН2ОН (2)
С2Н4О + НО-С2Н4-ОС2Н4-ОН → НО-СН2(СН2-О-СН2)2-СН2-ОН (3)
nС2Н4О + НО-СН2-СН2ОН → НО-СН2-(СН2-ОСН2)n-СН2-ОН (4)
Рис. 1 Принципиальная схема установки по получению
этиленгликоля
Тепловой эффект целевой
реакции: -96,3 кДж/моль
3

4.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Рис. 2 Тех. схема установки, Германия, Anorgana
1, 5, 9, 12, 13, 19–22 — сборники; 2, 4 — насосы; 3 — смеситель; 6 — теплообменник; 7 — гидратор; 8 —
расширитель; 10, 23 — подогреватели; 11, 17 — выпарные аппараты; 14–16, 18 — колонны.
4

5.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Таб. 2 Параметры процесса получения этиленгликоля
Таб. 4 Параметры секции отпарки воды
Параметр
Значение
Параметр
Значение
Температура в верхней части
гидратора, °С
200-210
Температура в нижней части
гидратора, °С
160-180
Давление, МПа
1,5-2
ОЭ:вода, моль:моль
1 : 6-15
Давление, МПа
0,3-0,4
рН
7-8
Температура, °С
170
Секция 1
Давление, МПа
2,1
Температура, °С
214
Секция 2
Секция 3
Таб.3 Параметры процесса получения этиленгликоля
Параметр
Значение
Высота гидраторов, м
10
Внутренний диаметр гидратора 1, мм
810
Внутренний диаметр гидратора 2, мм
760
Давление, МПа
0,0667
Температура, °С
129
5

6.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА СИНТЕЗА
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ
Сырье
Масса, кг
Продукты
Масса, кг
Этиленоксид
327
Моноэтиленгликоль
454
Вода (избыток)
2685
Тяжелые гликоли*
16
Непрореагировавшая вода
2542
6

7.

8.

ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Ввиду проведения реакции получения этиленгликоля в присутствии
избытка воды (1:15 моль:моль) на выходе получается смесь на 80%
состоящая из непрореагировавшей воды, которая подлежит отделению в
секции упарки продукта по существующей ТС. Данное отделение является
наиболее энергоемким (см. слайд 9), что является актуальной задачей
для модернизации производств.
ЗАДАЧИ:
1.
Существуют ли другие промышленные методы синтеза этиленгликоля,
не через этиленоксид? Конкурентны ли эти методы по сравнению с
представленным?
2.
Предложите возможный альтернативный метод отделения целевого
продукта от воды.
3.
На основании информации слайдов 5,6 и 9 произведите
предварительную технико-экономическую оценку предложенного в п.2
задач метода получения ЭГ и существующего (включая стадию
отделения воды).
8

9.

ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
Цена реализации, тыс. руб/т: МЭГ90; ДЭГ - 70; ТЭГ - 65.
Стоимость э/э, руб/кВтч - 2.
Тариф на услуги по передаче
тепловой энергии, по видам
теплоносителя:
вода - 354,12руб./Гкал;
Показатель
Норма
расхода
Сырье, Окись этилена, кг/т
680-885
Теплоэнергия, Гкал/т
1,15-3,98
Электроэнергия, КВт*ч/т
30-70,8
пар - 331,41руб./Гкал.
9

10.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
Семенова Е. А. Технология получения этиленгликоля на основе
гидратации оксида этилена // Молодой ученый. — 2016. — №7. — С.
283-287https://moluch.ru/archive/111/27740/
http://newchemistry.ru/letter.php?n_id=7829&cat_id=5&page_id=1
Производство этиленгликоля. — [Элекронный доступ]:
https://cyberleninka.ru/article/v/modernizatsiya-proizvodstva-etilenglikolya
Расчет установки производства этиленгликоля . — [Элекронный
доступ]: https://works.doklad.ru/view/whBiatTl8oU.html
ИНФОРМАЦИОННО ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ
ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ ИТС18—2016. — [Элекронный доступ]:
https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293748/4293748607.pdf
10

English Русский Rules