Новые технологии на основе оксидов этилена и пропилена

• Автор: Сафин, Дамир Хасанович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Докторская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 280 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДОВ АЛКИЛЕНОВ И НАПРАВЛЕНИЯ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ

ЭТИЛЕНА ВОЗДУХОМ

1.1 Основные направления промышленного применения оксидов алкиленов

1.2 Состояние промышленной технологии получения оксида этилена

1.3 Технологии по совершенствованию воздушного процесса окисления этилена

1.3.1 Разработка технологических мероприятий по повышению качества оксида этилена

1.3.2 Технологический процесс переработки кубовой жидкости колонны выделения оксида этилена

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРАТАЦИИ

ОКСИДА ЭТИЛЕНА В ПРИСУТСТВИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ
КАТАЛИЗАТОРОВ
2.1 Промышленные технологии производства моноэтиленгликоля
2.1.1 Кинетика и катализ реакции гидратации оксида этилена
2.1.2 Особенности существующих технологических процессов получения моноэтиленгликоля
2.2 Исследование каталитических систем реакций гидратации оксида этилена на основе
анионообменных смол
2.2.1 Лабораторные испытания каталитической активности некоторых анионообменных смол
2.2.2 Испытание каталитической активности катализатора на основе смолы Пьюролайт А0С в НСОз форме на опытнопромышленной установке
2.3 Основные научные подходы по созданию технологии получения МЭГ волоконной чистоты
2.3.1 Изучение процессов термического превращения этиленгликолей и оксида этилена
2.3.2 Технологии очистки циркуляционной воды производства МЭГ от альдегидов
2.4 Технологии по совершенствованию процесса получения МЭГ на ОАО Нижнекамскнефтехим
ГЛАВА 3 СОЗДАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВ АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ
ГЛИКОЛЕЙ
3.1 Теоретические основы процесса получения алкиловых эфиров гликолей
3.2 Анализ существующих технологий получения алкиловых эфиров этиленгликолей
3.3 Изучение кинетических закономерностей реакций взаимодействия метанола и оксидов ал киленов
3.4 Технология получения метилового эфира пропиленгликоля
3.4.1 Технологические расчеты реактора оксипропилирования метанола
3.4.2 Описание технологической схемы установки получения метилового эфира пропиленгликоля
3.5 Разработка технологии синтеза метиловых эфиров три и тетраэтиленгликолей
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА
АНИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОКСИДОВ АЛКИЛЕНОВ
4.1 Основы промышленной технологии получения простых полиэфиров
4.2 Кинетические закономерности реакций анионной полимеризации оксидов алкиленов
4.3 Исследование особенностей реакций получения статистических сополимеров ОЭ и ОП
4.4 Изучение поверхностноактивных свойств простых полиэфиров на основе оксидов пропилена и этилена
4.5 Изучение особенностей молекулярного строения блоксополимеров оксидов пропилена и этилена методом спектроскопии ЯМР
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ОКСИДОВ АЛКИЛЕНОВ И ПРОДУКТОВ
НА ИХ ОСНОВЕ
5.1 Технология получения загустителей на основе
статистических сополимеров оксидов алкиленов
5.2. Разработка композиции деэмульгатора ДН для
процессов нефтепереработки
5.3 Разработка технологии получения гидротормозной
жидкости НикаБОТ
ГЛАВА 6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
6.1 Методы подготовки исходных реагентов
6.1.1 Хараетеристика исходных реагентов и растворителей
6.1.2 Методика приготовления олигоборатов эфиров гликолей
6.1.3 Приготовление щелочных алкоголятов многоатомных спиртов
6.1.4 Методика активации катализаторов на основе анионообменных смол
6.2 Методика проведения лабораторных и опытно
промышленных испытаний
6.2.1 Описание лабораторной установки получения простых полиэфиров
6.2.2 Описание непрерывной лабораторной установки гидратации ОЭ
6.2.3 Описание лабораторной установки ректификации алкиленгликолей и алкиловых эфиров гликолей
6.2.4 Манометрическая установка изучения кинетики реакций взаимодействия спиртов и оксидов алкиленов
6.2.5 Описание опытнопромышленной установки производства простых полиэфиров
6.2.6 Описание опытнопромышленной установки гидратации оксида этилена
6.3 Аналитические методы исследований продуктов
6.3.1 Определение массовой доли общей щлочности простых полиэфиров
6.3.2 Определение гидроксильного числа простых полиэфиров
6.3.3 Метод определения массовой доли альдегидов в оксиде этилена и моноэтилен гликоле
6.3.4 Определение кислотного числа продуктов
6.3.5 Определение содержания воды в продуктах методом Фишера
6.3.6 Определение содержания олигоборатов в смеси с алкиловыми эфирами гликолей
6.3.7 Определение йодного числа простых полиэфиров
6.4 Хроматографические методы анализа
6.4.1 Анализ смеси алкилснгликолей
6.4.2 Анализ растворов алкиловых эфиров гликолей
6.4.3 Анализ содержания оксида этилена и ацетальдегида в реакционной массе
6.5 Определение кинематической и динамической вязкости продуктов
6.6 Определение температуры застывания продуктов
6.7 Методика измерения поверхностного натяжения водных растворов простых полиэфиров на границе раздела фаз водагептан
6.8 Определение температуры помутнения простых полиэфиров
6.9 Метод определения активности деэмульгаторов в процессе обезвоживания нефти
6. Физикохимические методы исследований
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
8 1
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Газовоздушная смесь процесса окисления, об. I ступень 4. II ступень 1,,6 6. ОЭ. Несмотря на присутствие различий в условиях ведения процессов окисления этилена воздухом и кислородом, известные способы выделения ОЭ из контактного газа являются общепринятыми и включают в себя стадии абсорбции ОЭ 5. ОЭ с последующим рециклом сорбента на стадию абсорбции рис. С целью химического связывания органических кислот, поступающих в сорбент из контактного газа, и исключения пенообразования сорбента в условиях массообмена газжидкость, в регенерированный сорбент постоянно вводят пеногасители на основе полиметил или этилсилоксановых жидкостей, непредельных спиртов, блоксополимеров оксидов алкиленов и водный раствор щелочи для поддержания рНзначения сорбента, близкого к нейтральному. Для поддержания постоянства концентрации этиленгликоля в сорбенте и снижения потерь ОЭ часть сорбента постоянно выводят на узел выделения товарного моноэтиленгликоля. При этом кислородный процесс характеризуется более низкой концентрацией этиленгликолей в сорбенте на уровне 50 масс. ОЭ на образование тяжелых этиленгликолей. Воздушный процесс по своим техникоэкономическим показателям значительно уступает кислородному. Это, в основном, связано с большой потерей этилена за счет постоянного вывода из технологической схемы этилен содержащих абгазов, низкой селективностью процесса, особенно при использовании трсгерного катализатора таблица 1. В дополнение к этому имеют место высокие потери ОЭ на стадии его выделения из газовой смеси абсорбцией, что в основном обусловлено высоким содержанием этиленгликолей в сорбенте в пределах . ОЭ на образование ди и триэтиленгликолей. Рис. ОЭ. Одним из направлений совершенствования процесса получения ОЭ воздушным способом является использование новой серии серебряных кольцевых катализаторов. В частности, опыт эксплуатации кольцевого катализатора Этокс1 на установках ОАО Казаньоргсинтез и ОАО Нижнекамскнефтехим показывает, что селективность процесса может быть повышена до ,0,0 моль. Начало широкого потребления ОЭ при производстве простых полиэфиров полиуретанового назначения и моноэтиленгликоля МЭГ волоконной чистоты ставит проблему повышения качества данного продукта до требований мировых аналогов. К сожалению, ОЭ, получаемый по технологии воздушного процесса, не соответствует требованиям марки очищенный по ГОСТ таблица 1. Низкое качество ОЭ на этих установках является следствием формирования органических альдегидов формальдегид и ацетальдегид в ходе процесса окисления этилена воздухом с последующим накоплением их на узле абсорбции изза отсутствия технологических приемов удаления последних из потоков и попаданием в товарный продукт изза низкой эффективности разделительных устройств колонны ректификации ОЭ. Слабой стороной существующих установок воздушного процесса остается также нерешенность экологической задачи целенаправленного использования кубовых остатков колонны ректификации ОЭ. Таким образом, проведенный анализ состояния технологий получения ОЭ показывает, что техникоэкономические показатели существующих производств воздушного процесса окисления этилена значительно уступают кислородному процессу и качество получаемого на этих установках ОЭ не удовлетворяет современным требованиям. Таблица 1. Необходимость вовлечения для осуществления этих мероприятий больших капитальных затрат с длительным сроком окупаемости обычно отодвигает сроки их реализации. В то же время решение таких проблем, как доведение качества получаемого ОЭ до требований марки очищенный и утилизации побочных продуктов данного производства, остается актуальным и требует поиска более доступных технологических решений по их преодолению. ОЭ. Назревшая проблема повышения качества ОЭ, получаемого воздушным процессом, до требований марки очищенный по ГОСТ связана с началом применения последнего для производства МЭГ волоконной чистоты и полиэфиров полиуретанового назначения. Проведенные обследования установки воздушного процесса ОАО Нижнекамскнефтехим показывают таблица 1.