Тема: Совместное получение этанола и диэтилового эфира из этилена

Этанол среди органических веществ лидирует по объемам его производства. В мире в год производится около 3 млн.тонн, в нашей стране почти 200 отраслей народного хозяйства применяют этиловый спирт.
Наша промышленность выпускает пищевой и технический этанол. Сырьем для пищевого служат зерно, картофель, свекла, меласса, и применяют такой спирт для приготовления вин, ликеро - водочных изделий, некоторых препаратов, используемых в парфюмерии и медицине.
Из различного сырья, уже не относящегося к пищевым продуктам, получают технический спирт. Для этого используют отходы древесины, саму древесину, сульфитные щелока, газ, содержащий этилен в своём составе.
Технический спирт нужен для химической промышленности. Он используется для дальнейшей переработки. Из него получают хлораль, хлорэтил, ацетальдегид, этилацетат, диэтиловый эфир.
Технический спирт применяют как растворитель в изготовлении синтетических волокон, искусственной кожи, пластмасс, взрывчатых веществ, красок, лаков, синтетического каучука. Он широко применяется в виде компонента топлива для двигателей внутреннего сгорания, приготовления антифриза, тормозной жидкости на базе этиленгликоля.
Диэтиловый эфир не так широко используется как диэтиловый спирт, его производство, по сравнению с синтезом этанола, меньше по объему. Однако, нельзя отрицать его значения для народного хозяйства.
Диэтиловый эфир применяется в качестве топливной смеси для дизельных двигателей, так же как стартовая жидкость при запуске дизельных и бензиновых двигателей в зимних холодных условиях. Это вещество некоторым образом подобно этанолу, который способен улучшать топливо для различных двигателей, входя туда в качестве компонента. Известно использование эфира как ингаляционного наркоза, британские врачи уже в 1840 году применяли эфир как анестезирующее средство, вместе с опиумом.
Так как диэтиловый эфир легко воспламеняется, а при соединении с воздухом может даже взорваться, его не применяют в хирургии, где используются электроинструменты. В стоматологии же он применяется для анестезии в подготовке полости рта к пломбированию зубов.
В химической промышленности применяется как растворитель нитратов целлюлозы в изготовлении бездымного пороха, смол природных и синтетических.
Необходимость диэтилового эфира известна в получении и переработке ядерного топлива, тут он применяется как эксрагент при разделении плутония, при выделении из руды урана.
«В течении десятилетий он использовался в качестве источника энергии в различных странах, таких как Китай, Япония, Корея, Египет и Бразилия» [1].
Получение этанола и диэтилового эфира в промышленности может проходить, с одной стороны, различными путями, но с другой может иметь одну и ту же основу. Прослеживается, что развитие производства синтетического этанола из этилена, выгодно и перспективно.
До 90% получения спирта добиваются в химических производствах, где используется метод гидратации этилена. Если сырьем является зерно - дорогостоящий пищевой продукт, то выход спирта будет 30%, из древесины -20%, и только 10% спирта можно получить из сульфитных щелоков.
Но при этом, получение синтетического спирта сопровождается выходом побочных продуктов, один из которых есть диэтиловый эфир. Совершенствование технологии получения этанола из этилена, при этом получая и диэтиловый эфир - тема актуальная, над которой работают многие специалисты.
Целью выпускной квалификационной работы является изучение оптимизации процесса прямой гидратации этилена с целью совместного получения синтетического этанола и диэтилового эфира.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
- Изучить теоретические сведения о способах получения этанола и диэтилового эфира, для поиска оптимального решения совместного получения этих веществ по одной технологии.
- Установить активность различных катализаторов, которые используются в промышленности при проведении прямой гидратации этилена.
- Представить и описать принципиальную технологическую схему получения диэтилового эфира из отходов производства прямой гидратации этилена с целью получения этанола.
- Рассчитать материальный и энергетический баланс по заданию для реактора прямой гидратации этилена.
- Провести расчет теплообменника.

Купить

В данной работе изучены подходы к решению задачи, совместного получения этанола и диэтилового эфира путём прямой гидратации этилена.
Предложено предполагаемое решение получения диэтилового эфира из эфироальдегидной фракции, которая является отходом производства этанола из этилена. Тем самым достигнута цель работы по оптимизации процесса прямой гидратации этилена с целью совместного получения синтетического этанола и диэтилового эфира.
Представлена и описана технологическая схема данного процесса.
Произведен полный расчет материального и теплового баланса установки получения этанола из этилена методом прямой гидратации по заданию.
В данной работе приводится 12 таблиц, 11 схем, 4 рисунка. Использовано 36 источников.

Купить