Разработка процесса дегидрирования этанола в этилацетат

• Автор: Семенов, Иван Павлович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Свойства и применение этилацетата

1.2. Производство этилацетата

1.3. Общие сведения о кинетике в гетерогенном катализе

1.4. Кинетика в гетерогенном катализе

1.5. Моделирование фазовых равновесий

1.5.1. Модель Вильсона

1.5.2. Модель ШТ

1.5.3. Модель ШЮ11АС
1.6. Методы выделения этилацетата
1.6.1. Азеотропная ректификация
1.6.2. Экстрактивная ректификация
1.7. Методы получения этилацетата
1.7.1. Реакция Тищенко
1.7.2. Этерефикация уксусной кислоты этанолом
1.7.3. Дегидрирование этанола
1.8. Биоэтанол и «зеленая химия»
1.9. Технологические аспекты процесса дегидрирования этанола
2. Исследование катализаторов. Кинетическая модель
2.1. Равновесные данные
2.2. Описание лабораторной установки и методов анализа
2.3. Сравнительное испытание катализаторов
2.4. Влияние параметров процесса на его показатели
2.5. Кинетическая модель
2.6. Стадия гидрирования ацетальдегида
3. Разделение реакционной смеси. Технологическое оформление процесса

3.1. Фазовое равновесие в бинарных составляющих
3.2. Фазовое равновесие в многокомпонентной системе
3.3 Система разделения
3.4. Принципиальная технологическая схема процесса
Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Этилацетат является признанным и повсеместно используемым растворителем, основные области применения которого определяются его низкой токсичностью. Главным образом это производство пищевой упаковки, пищевых красителей, медицинских препаратов. Ежегодный рост мирового потребления этилацетата составляет 3% и уже к 2015 году может превысить 3 ООО ООО тонн/год. Получение этилацетата дегидрированием этанола представляет собой альтернативу традиционному методу: этерификации этанола уксусной кислотой в присутствии серной кислоты. Новый способ привлекателен тем, что в качестве сырья используется лишь одно вещество - этанол, это существенно облегчает процесс производства и позволяет организовать его в виде небольшого предприятия, например, производителям упаковочных материалов. Учитывая последние изменения в законодательстве, производство этилацетата указанным методом может быть хорошим решением также для владельцев спиртовых заводов, которые в настоящее время лишились лицензии на реализацию этанола и имеют право только перерабатывать его в другие продукты органического синтеза. Использование одного лишь этанола в качестве сырья позволяет интегрировать данный процесс в существующие или новые производства органических веществ из возобновляемых источников сырья.
Разработка отечественного процесса синтеза этилацетата напрямую из этанола, базирующегося на производимых в РФ промышленных катализаторах, несомненно, откроет новые возможности для развития химических предприятий, производящих этанол. А также откроет новые пути использования этанола, получаемого из растительного сырья. Создание отечественной технологии производства этилацетата непосредственно из этанола предполагает решение следующих задач:
• Подбор промышленного катализатора процесса дегидрирования этанола

этилацетат из этанола, то лидерство здесь принадлежит фирме Davy Process Technology [47]. В технологии имеют место два реакционных узла - дегидрирования этанола и гидрирование продуктов реакции, с целью удаления альдегидов, которые значительно усложняют разделение полученной смеси. Авторами было обнаружено значительное число побочных продуктов в реакционной массе дегидрирования, например, метанол, ацетон, изопропанол, диизопропиловый эфир, бутаналь, бутан-2-он, бутанол, бутила-цетат и другие. Реакционный узел дегидрирования представлен четырьмя реакторами, с промежуточными теплообменниками, система разделения состоит из комплекса двух колонн, работающими под разными давлениями, так же необходима система осушки рецикпового этанола и очистки его от тяжелых компонентов. В качестве сырья используется осушенный этанол с добавкой водорода. В качестве товарного продукта получается этилацетат 99,5 % масс. Схема данного процесса приведена на рис. 1.5.
Рис 1.5. Схема процесса по технологии фирмы DAWY.