Способ получения оксида этилена

 

Изобретение касается производства оксидов олефинов, в частности :.получения оксида этишена - полупродукта нефтехимического синтеза. Цель изобретения - повышение безопасности процесса. Последний ведут окислением этилена кислородом в }трисутствии нитропропана и систем. - хлорсодержап1его модификатора, содержащего серебро катализатора,, 215-265°С. При этом нитропропан вводят в виде жидкости прк 20 С с помощью вытеснительного насоса, снабженного сбросным клапаном, работаюютм при 30 атм. Кроме ТОГО} иитропропан вводят через стальную сетку в точке, в которой температура 70°С, а дзниение 8 птм. Эти условия обеспечива;от взрывобезопасность процесса за счет того, что нитропропан не детонирует (в противоположность , нитрометану) при схтабом взрыве запала. Наряду, с этим достигается повьшенная конверсня кислорода

союз совятсних

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

g lC+gIgoP 4 R

llA т:.* !!i!Г-;. ::. -,;:;;,t j; (,:

ГОсудАРстненный номитет

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯЧ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ i HHT CCCP (21) 3953990/23-04 (22) 11,09. 85, (31) 842044 (32) 12,09,84 (33) GB (46) 23. 03. 89, Бюл. В 11 (71) Империал Кемикал Индастриз

ПЛС (63) (72) Перси Хейден (СВ) (53) 547. 707.07(088. 8) (56) Европейский патент Ii - 0003642, кп. С 07 D 301/IA, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА ЗТИЛЕНА (57) Изобретение касается производства оксидов олефинов, в частности получения оксида этилена — полупродукта нефтехимического синтез а. Цель изобретения — повышение безопасности процесса. Последний ведут окислени1

Изобретение относится к ооласти оксидов олефинов, B частности к усовершенствованному способу получения оксида этилена. . Пример 1. Пористый носитель на основе oL-глинозема и имеющий площадь поверхности 0 5 м /r, объем пор 0,43 мл íà l г, содержание SiO равное 0,38%, и содержание натрия

121 мпн ", в виде колец наружным диаметром 7,8 мм, внутренним диаметром (от вер ст ие) 3, 1 мм и толщи ной 7, 8 диаметров, пропитывают раствором нитрата серебра, растворенного в водном изопропиламине. Пропитанное влажное твердое вещество подвергают пи(51) i1 С 07 D 303/04, 30!/10 ем этилена кислородом в присутствии

I нитро дроп ана и си стем1 — хлор содержащего модификатора, содержащего серебро катализатора, три 215-265. С.

При этом нитропропан вводят в видео жидкости при 20 С с помощью вытес- нительного насоса, снабженного сбросным клапаном, работающим лри 30 атм.

Кроме того нитрогропан вводят через стальную сетку в точке, в которой о температура 70 С а давление 8 атм, Зти условия обеспечивают взрывобезоласность процесса за счет того, что нитропропан не детониру"-т (в противоположность нитрометану) гри лабом взрыве запала. Наряду с этим достигается повышенная конверсия кнслоро-;:à". (22 c) и селективность по этиленоксиду до 83,7 С, 3 з.п, A-лы. ролизу нагреванием в токе азота при 47Ъ о .температуре до 240 С. Продукт промыва- () ют горячей водой и сушат. Бысупенный 1Д катализатор пропитывают водным раст- р*мь вором формиата калия, раствор сливают м 11 и катализатор сушат. В окончательном виде катализатор содержит 167. по массе серебра и 500 ытн добавленного калия. 3

Катализатор дробят и просеивают с получением 112 т измельченного вещества, имеющего размер частиц в ин- ° тервале 1-3,35 мм. его загружают в реактор иэ. нержавеющей стали, имеюшдй внутренний диаметр 10,8 мм и длину 2,58 мм. Газовую смесь этилена

1 468417 (30%), кислорода (8 ), двуокиси углерода(2,5%), винилхлорида (l2 млн ), этилхлорида(З мпн ) и 2-нитропропана (20 млн ) с азотом до 100 пропуска- ют при избыточном давлении 15 атм над катализатором при температуре

252 С. Газ пропускают с объемным

9 расходом 3070 ч . Реакция,цает окись этилена и двуокись углерода. Конверсия кислорода составляет 20%, а избирательность синтеза по окиси этилена достигает 87 (т.е. 87 молей окиси этилена образуется из 100 молей преобразованного этилена) . 15

Пример 2. Приготовление катализ атор а.

Частицами металлического серебра равномерно покрывают окатьпли катализ аторного носителя, состоящие из по- 20 ристого, высокочистого М.-глинозема, содержащего 250+50 мпн кремнезема

-1. в пересчете на кремний, и 40 10 ьлн соединений натрия в пересчете на натрий, и 12+3 мпн соединений калия в 25 пересчете на калии, и выполненные в вице цилиндров диаметром 8 мм и длиной 8 мм с проходящими насквозь семью продольными отверстиями диаметром 1,22 мм, причем одно из них про- 30 ходит по центру,„ а остальные регулярно разнесены по,кругу диаметром

4,39 мм, центр которого располагается на центровой оси окатьлла. Средний диаметр пор пористого глинозема составляет 2-3 мкм, его пористость, оцененная по данным водопоглощения, составляет 0,36+0,03 мг íà 1 г, а

2 площадь поверхности — около 0,5 м /г.

4О

Нитрат серебра (4,418 r) растворяют при 70 С в дистиллированной воде (896 мп) и результирующий раствор охлаждают до 50 С, К этому раствору при перемешивании и охлаждении медленно добавляют моноизопропиламин (4800 мл) . Добавление амина выполняют достаточно медленно, чтобы избежать нежелательного подъема температуры. Температуру поддерживают в интервале 40-60 С. Результирующий прозрачньп раствор охлаждают до комнатной температуры, Окатыши носителя (4200 г) вакуумируют и добавляют раствор комплек55 са нитрат серебра — моноизопропиламин (5000 мл) . После контактирования с раствором в течение 30 мин пропитанные окатьлпи отделяют от остаточного раствора и обеспечивают его стекание.

Окатыши носителя, влажные от пропитанного раствора комплекса, з агружают в перфорированную корзину, которую затем загружают в реактор. Про-, питанный носитель нагревают в потоке горячего газообразного азот а, причем о температура вначале составляет 100 С, а затем ее постепенно повьплают до

240 С на протяжении 18 ч. Пропитанный комплекс разлагают, оставляя частицы серебра, равномерно диспергированные по поверхности пористых окатышей eL -глинозема. Окатыши содержат также остаток веществ, содержащих углерод и азот.

Покрытые серебром окатыши затем контактируют с горячим воздухом в ходе процесса, который начинается пропусканием потока 5% воздуха в азоте о над окатьллами, нагретыми до 150 С.

Затем содержание воздуха в газовом потоке и температуру реактора постепенно повышают соответственно до 100% и 280 С. Скорость обоих изменений является достаточно медленной, чтобы избежать неуправляемого повышения температуры окатышей из-за экзотермичности процесса. По достижении о

280 С окатыши контактируют с воздушным потоком в течение еше 2 ч, а затем оставляют охлаждаться °

Результирующие, покрытые серебром окатьпли, теперь уже существенно свободные от остатков, возникающих в результате разложения комплекса нитр ат серебра-моноиз опропил амин, контактируют с потоком горячей воды о в температурном интервале 90-100 С в течение 16 ч, затем охлаждают, дают воде стечь и сушат контактированием с потоком горячего азота при

150 С. Продукт представляет собой предшественник катализатора и может быть охарактеризован как существенно чистая, сухая дисперсия частиц серебра, равномерно нанесенная по поверхностям как внутренним, так и Наружным, пористых окатьллей oL -глиноземаа.

Предшественник катализатора (4945 г) пропитывают калием путем контактирования при комнаткой темпеl ратуре с 3323 мн раствора формиата калия в водном метаноле. Водный метанольный растворитель содержит 0,2

1468417 воды по объему и 17,9 г формиата калия. Контактирование достигают прокачиванием формиата калия через слой предшественника катализатора, сбором жидкости и ее рециркуляцией через слой в течение 16 ч. После завершения этой стадии пропитывания катализаторные окатыши оставляют для стока

1 жидкости и сушат в потоке теплого 10 азота при 15С C. В окончательном

-1 виде катапизатор содержит 500-600 мпн калия, Этот препаративный процесс повторяют для получения двух дополнител ь- 15 ных партий катализатора. Три партии смешивают и испытывают.

Испытание катализатора проводят следующим образом. Трубчатый Реактор с внутренним диаметром 39 мм загружают катализатором с получением-слоя длиной 10,7 м (объем слоя 12,8 л) и трехметровый участок по длине трубки над катализатором набивают окатышами 2б инертного глинозема. Трубку окружают жидкой теплообменной средой для регулирования температуры. При запуске состав подаваемого в реактор газа является следующим: Oz 67; С Н 273; 30 винилхлорид 6 млн; этан О, 17.; 2-нит-. ропропан 20 млн, остальное — существенно метан с небольшой долей инертных газов, Подпитка в реактор о осуществляется при 75 С и давлении

18,5 атм при часовой объемной скорости газа 3600 ч . Затем температуру реактора повышают для инициирования реакции. При этом кислород, этилен, этан, метан, 2 — нитропропан и винил-. 40 хлорид смешивают с рециркуляционным газом с получением требуемого состава подпитки. По прошествии 26 сут работы установки с рециркуляционным газом смешивают 1,03 м /ч кислорода: 45

1,4 м /ч этилена; 6,8 л/ч этана и

36 мп/ч винилхлорида в метане, причем все пересчитано на пары при стандартном давлении и стандартной тем пературе, плюс преРывистый поток метана, достаточный для регулирования давления в установке, плюс 2-нитропропан. Введение 2-нитропропана осуществляется путем прокачиваиия жидкого

2-нитропропана с использованием вытеснительного микронасоса, имеющего сбросный клапан, рассчитанный на срабатывание при 30 атм. Температура 2нитропропана в насосе составляет. приблиэительно 20 С и он существенно свободен от воздуха, окислителей, шелочей, кислот и воды. его вводят в точке технологического процесса, в о которой температура составляет 70 С, давление 18 атм (abc. ) при расходе

3,7 мп/ч жидкости на вязанную сетку из нержавеющей стали, через которую пропускается весь технологическии газ.

Состав подаваемой в реактор подпит» ки по данным анализа является следу-, ющим: Oz 7 ° 5X; С Н4 271; COz О,ЗЕу вин ипхло рид 7, 2 млн; э тилхлор ид

0,9 мпн; этан 0,17; 2-нитропропан

20 мпн ; 0,127. паров воды, оценка содержания окислов азота около

-1 .

3 млн; остальное — существенно метан. Анализ производят на вводе реактора и обеспечивается меньшая по грешность анализа в результате конденсации воды, чем та, которую наблюдают при подаче NO u NO вместо 2нитропропана, 1одпитку реакции проо изводят при 75 C и 18,5 атм и часовой объемной скорости 3600 ч . Конверсия кислорода на реакторе составляет 28/. Реакция дает избирательность по преобразованному этилену, равную 877., Средняя температура катализатора составляет 255 С. Газоо образный продукт охлаждают до 75 С до контактирования с 250 л/ч воды о, при ?О С для абсорбирования продукта — окиси этилена. Результирующий газовый поток затем делят, причем часть контактируют с 250 л/ч

0,5 мас.7.-ного раствора каустической соды в углекислотном скруббере. Выпускаемый иэ скруббера газообразный продукт и байпасный поток комбинируют, а затем компримируют с получением потока рециркуляционного газа.

Не возникает никаких твердых отложений, являющихся результатом реагирования нитропропана с этиленом (осадки могут возникать в определенных условиях между NO/NO и этиленом даже при температуре окружающей среды). Никакой коррозии не наблюдается в секции подпитки реактора установкии, Пример 3. Катализатор, аналогичный приведенному в примере 2, 1 но содержащий 300-330 млн калия, испытывают следующим образом. Трубчатый реактор с внутренним диаметром

39 мм загружают катализатором, получая слой катализ атора длиной 10 м (объем слоя 11,92 л) и участок трубки длиной 3 м над слоем катализато5 ра, набитый окатышами инертного глинозема, Трубка окружена теплообменной жидкостью для регулирования температуры. При з апуске подпиточный гаэ реактора имеет следующий состав: О 6%; С 1ц 27%у винилхлорид

6 мпн ; этан 0>1%, 2-нитропропан

41 мпн, а остальное — существенно метан с небольшой долей инертных газов, Подпитку реактора осуществляют при 75 С и давлении 18,5 атм, при часовой объемной скорости 3600 ч

Температуру реактора повышают для инициирования реакции. Подпитки кислорода, этилена, эт ана, мет ана, 2- ?О нитропропана и винилхлорида затем смешивают с рециркуляционным газом . для получения требуемого состава подпитки, 2-нитропропан нводят прокачкой жидкого "-нитропропана вытecHH- 25 тельным микронасосом, имеющим сбросный клапан, срабатывающий при 30 атм, Температура "-нитропропана в насосе

О составлчет приблизительно 20 С и он существенно свободен от воздуха, ЗО окислителей, 1UKIoчей, Его вводят н точке технологического процесса., в которой температура составляет 70 С, давление 18 бар (абс.) при расходе 4,8 мп/ч на вязанную сетку из нержавеющей стали, через которую пропускают весь технологический газ, По прошествии 14 сут работы подпитка реактора имеет по данным анализа следующий состан: О 8,2%, С Н

27%, СО 1 винилхлорид 5, 9 этилхлорид 0,8 мин, этан О, 1%, 2нитропропан 32 мпн", О 8,3 мпн

N0 2,0 мпь"", 0,12% паров воды, а

45 остальное — существенно метан. Анализ проводят на вводе реактора и выявляющий меньшую погрешность анализа иэ-за конденсации воды, чем наблюдаемая при подаче NO и N0< вместо

2-нитропропана, Подпитка реакции производится при 75 С и 18,5 атм с ча1 совой объемной скоростью 3340 ч

Коннерия кислорода на реакторе составляет 28%. Реакция дает избирательность по преобразованному .эткпе" ну„состанляющую 84,2%. Средняя температура катализатора 250 С, Гаэообд t

9 разный продукт охлаждают до 75 С пе ред кснтактированием с 250 л/ч воды о при ?0 С для абсорбирования продукта — окиси этилена. Результирующий газовый поток затем делят, причем часть контактируют с 250 л/ч

0,5 мас,%-ным раствором каустической соли н углекислотном скруббере. Выпускаемый из скруббера газообразный продукт и байпасный поток комбинируют, а затем компримируют с получением потока рециркуляционного газа„ Не наблюдает ся никаких тнердых отложений н результате реакции нитропропана с этиленом,(осадки могут возникать н определенных условиях между

N0/N0 и этиленом даже при температур ах окружающей среды) . Никакой коррозии не наблюдается в подпиточной секции р е акт ор а у ст ан он ки.

Показатель млн означает в случае жидкостей и тнердь|х веществ части по массе на миллион, а н случае газов— части по объему на миллион, Часовые объемные скорости газа рассчитаны на

20 С и атмосферное давление.

Пример 4. Получение катализ атора, Таблетиронанный носитель дпя катализатора, состоящии из пористой с -окиси алюминия высокой частоты с примесью окиси кремния (250 50 мпн ) н пересчете на кремний, соединений натрия,(40+10 млн ) в пересчете на

Ф натрий и соединений калия (12+3 мпн ) в пересчете на калий, цилиндрической формы диаметром 8 мм и длиной 8 мм, пронизанньп семью продольными отвер стиями диаметром 1,22 мм, одно из которых центральное, а остальные равномерно расположены по окружности,диаметром 4,38 мм с центром йо оси таблетки, равномерно покрывают частицами мет аллического сер ебр а, Средний .диаметр пор пористой окиси алюминия 2-3 мкм, пористость, определенная по абсорбции воды, 0,36+0,03 м г/г и удельная поверхность примерно

0,5 м /г.

Нитрат серебра (4418 г) растворя0 ют при 70 С н дистиллированной воде (896 мп) и полученный раствор схлнжо д:ют до 50 С. При перемешивании и охлаждении к полученному раствору медленно добавляют моноиэопропиламин (4800 мл). Во избежание ненужного повышения температуры добавление ами-, на проводят достаточно медленно, поддерживая температуру в интервале

1468417

40-60 С.. Полученный проз ачный раствор охлаждают до комнатной темпера" туры.

Таблетированный носитель (4200 r) эвакуируют и к нему ггрибавляют раствор комплекса нитрат серебра-моноизопропиламин (5000 мл). После контактирования с раствором в течение

30 мин пропитанные таблетки отделяют от оставшегося раствора и сушат.

Таблетированный носитель, влажный от пропитывающего раствора комплекса, помещают в корзинку с перфорацией, которую загружают в реактор.

Пропитанный носитель нагревают в потоке нагретого газообразного азота о при первоначальной температуре 100 С, которую затем постепенно повьппают в о течение 18 ч до 240 С. Пропитывающий комплекс разлагается с отложением на поверхности таблетированной пористой oL-окиси алюминия равномерно распределенных частиц серебра„ Таблетки также содержат ост атки соединений углерода и азота.

Покрытые серебром таблетки затем контактируют с горячим воздухом, при о чем вначале над нагретыми до 150 С таблетками пропускают поток азота с

5i. воздуха, Затем содержание воздуха в газовом потоке постепенно увеличивают до 100 с постепенным повьппением о те мпер атуры до 2 80 С. Скор ост ь из менения обоих параметров достаточно низка с тем, чтобы избежать нере гулируемого разогревания таблеток вследствие экэотермичности процесса.

После того, как температура достиго нет 280 С, таблетки контактируют с потоком воздуха еще 2 ч, после чего охл аждают, Полученные покрытые серебром таблетки, по суще ст ву не содержащие остатков продуктов разложения комплекса нитрат серебра-моноизопропил" амин, контактируют с потоком горячей воды в температурном интервале 90100 С в течение 16 ч, затем охлаждают, избыток воды сливают и сушат контактированием с потоком горячего о азота при 150 С, Полученный продукт представляет собой предшественник катализатора и характеризуется как чистая сухая дисперсия частиц серебра, равномерно покрывающих как внешнюю, так и внутреннюю поверхность пористых таблеток сС-окиси алюминия.

Предшественник катализ атора (4945 г) пропитывают калием путем контактирования при комнатной температуре с 3323 мп раствора формата калия в метаноле. Водно-метанольный раствор содержит 0,4 об.% воды и

25,4 г формата калия. Контактирование осуществляют прокачизаннем раствора формата калия через слой предшественника катализатора, собиранием раствора и его рециркулированием в течение 16 ч. После окончания данной стадии пропитки с таблетированного кагапизатора удаляют избыток воды и сушат его в потоке нагретого азота при 150 С. Получен|пй кап ал из атор содержит 750 млн калия.

Ф

Приготовление катализатора повторяют с получением двух дополнительных партий катализатора, Три партии катализ атора смешивают и испытывают.

Испытание катализатора проводят следукяцкм образом. В трубчатый реактор с внутренним диаметром 39 мм 3а» гружают катализ атор слоем длиной

10,7 л (объем слоя 12,8 л) и над слоем катализатора по длине реактора в

3 м помещают таблетированную инертную окись алюминия, Для регулирования температуры реактор окружают теплообменной жидкостью, В начальный период в состав подаваемой в реактор газовой смеси входят . О,г 6%; СдН

27 ; хлористого винила 6 мин, этана 0,1%; 2-нитропропана 20 мин, а остальную часть смеси по существу образует метан с небольшим количеством инертных газов. Подачу газа в реактор осуществляют при 75 С, давлении

18,5 атм и. часовой объемной скорости.. газа 3600 ч ". Пля инипиирования реакции температуру реактора повьппают.

Кислород, э-.илен, этак метан. 2-нитропропан и хпористый винил, поступающие в качестве сырья, затем смеши— вают с репиркулируемым газом с получением целевой газовой смеси. После

142 дней с рециркулируемым газом смею шивают с 1,03 м /ч кислорода, 1,4 м/ч этилена, 6,8 л/ч этана и 36 мл/ч хлористого винила (для всех компонентов в паровой фазе при нормальной температуре и давлении) плюс периодически подаваемый поток метана в количестве, достаточном для регулирования давления в установке плюс 2нитропропан. 2-Нитропро пан подают закачиванием жидкого 2-нитро пропана

1468417

12 с помощью нагнет ательно ro поршневого микронасоса, снабженного системой предохранительного клапана, работающей под давлением в 30 атм. Температура 2-нитропропана в насосе примерно 20оС и 2-нитропропан фактически не содержит воздуха, окислителей, щелочей, KHclIDT H воды. 2-НитрОпропан H вводят в процесс в точке с температурой 70РС и давлением 18 атм (абсолютных) со скоростью подачи жидко сти

7 мп через вязанную сетку из нержавеющей стали, через которую также подают и все газообразные компоненты.

Согласно анапизу подаваемая в реактор смесь содержит: О 8,2%р СоН

27Х р СО 1 р 1%, хлористогО винила

7,2 мпн, хлористого этила 0,9 мпн

-1 этака 0,1%, 2-нитропропана 38 мпн, 20 паров воды 0,12% и установленное количество Окислов азота примерно

3 млн, а остальная часть смеси по

-I существу приходится на метан. Анализ проводится на входе в реактор и не- 25 большая неточность анализа происходит вследствие конденсации воды, а не тогда, когда вместо 2-нитропропана вводят NO и 10 . Сырье подают в реакцию при 75 С, давлении 18,5 атм

-Ъ и объемной часовой скорости 3700 ч

Конверсия кислорода при прохождении через реактор 29%. Селективность конверсии этилена в реакции 80,3X,ÑðåäФ няя темпер атур а кат ализ атор а 26 5 С.

Образовавшиеся газы перед контактированием при 20 С с водой (250 л/ч) с целью извлечения окиси этилена охлаждают до ?5 С. Полученный газовый поток затем разделяют и одну его 40 часть контактируют в скруббере для двуокиси у глерода с 5%-ным (мас. /мас. ) раствором едкого натра (250 л/ч).

Отмытый газообразный продукт и байпасный газовый поток объединяют и за- 45 тем сжимают с образованием рециркулируемого газового потока, В реакции нитропропана с этиленом не происходит отложения твердых веществ (отложения могут происходить при определенных соотношениях NO/NO и этилена даже при комнатной температуре).

В секции установки, куда подают реакционное сырье, не наблюдается никакой коррозии.

Пример 5. Катализатор, аналогичный катализатору примера 2, но содержащий 180-200 мпн " калия, испытывают следующим образом. В трубчатый реактор диаметром 39 мм загружают катализатор слоем в 10 м длиной (объем слоя 11,92 л) и над слоем катализатора помещают слой инертной таблетированной окиси алюминия длиной в 3 м. Дпя регулирования температуры реактор окружают теплообменной жидкостью. На начапьной стадии в реактор подают газовую смесь, состоящую из: О< 6Х; С Н4 27Х; хлористого

-1 винила 6 мпн; этана 0,1%, 2-нитро-т пропана 41 мпн, а остальную часть смеси образует метан с небольшим количеством инертных газов. Подачу сыо рья в реактор осуществляют при 75 С и 18,5 атм при объемной часовой скорости газовой смеси 3600 ч 1. Дпя инициирования реакции температуру реактора затем повышают.. Дпя получения целевого состава смеси кислород, этилен, этан, метан, 2-нитропропан и хлористый винил затем смешивают с рециркулируемам газом, 2-Нитропропан подают с помощью нагнетательного поршневого микронасоса, имеющего предохраните .ьный клапан, выдерживающий давление в 30 атм.Температура 2-нитропропана в насосе примерно 20 С и 2нитропропан по существу не содержит воздуха, окислителей, щелочей, кислот и воды. Вводят 2-нитропропан в точке о с температурой 70 С, абсолютным давлением 18 атм, при скорости подачи

1,2 мп/ч через вязанную сетку из нержавеющей стали, через которую также подают и газовое сырье.

Через четыре дня эксплуатации по1 даваемое в реактор сырье согласно анализу содержит: Оо 8,2%; С Н g 27%;

СО 0,5Х хлористого винила 2 мпн

1 хлористого этилена 0,4 млн, этана

0,1Х; 2-нитропропана 8 мпн ; МО

2 мпн ; NO ; паров воды 0,12Х

-1. -1, а остальную часть смеси фактически образует метан. Анализ проводят на входе в реактор и меньшая точность анализа происходит вследствие конденсации воды, а не тогда, когда вместо

2-нитропропана вводят, NO и..NO . Сырье в реакцию подают при 75 С.

18,5 атм и объемной часовой скорости газа 3500 ч, Конверсия кислорода при прохождении через реактор 22%..

Селективность конверсии этилена в реакции 83,2Х. Средняя температура, 4р катализатора 215 С. Образовавшиеся газы перед контактированием при 20 С

9 с водой (250 л/ч) с целью извлечения

1468417 образовавшейся окиси этилена охлаждают до 75 С. Полученный газовый поток затем разделяют и часть ега контактируют в скруббере для двуокиси углерода с 57-ным (мас./мас.) раствором едкого натра (250 л/ч). Обработанный в скруббере газообразный продукт и байпасный поток объединяют и затем сжимают с получением рециркулируемого газового потока. Не отмечено образования твердых отложений в р ез ул ьт ат е р е акции нитропр с- пана с этиленом (отложения могут в определенных условиях образовываться в реакции между NO/NO< с этиленом даже при комнатной температуре). В секции установки, куда подают сырье, коррозия не отмечена, Значения в мпн в случае жидкос- 20

4 тей или твердых веществ означают части на миллион по массе, а в случае газов — части на миллион по объему. Объемные часовые скорости газа вычислены при 20 С и атмосферном дав- 25 е ленни, Пример 6. Испытания проводят аналогично тесту с стальной трубкой

ВАМ 50/60, причем трубка дополнительно снабжена нагревательным уст- 30 рой ствам, позволяющим ос ;е ствлят ь нагрев до температуры 80 С, при ко-. торой проводят исследования.

Испытания проводят с нитрометаном о и 2-нитропропанам при 80 С, т.е ° при более низкой температуре, чем та, при. которой получают окись этилена.

Она однако выше той температуры, при которой работает инжекцианный насос.

Эта температура позволяет реально оценить границы безопасных условий проведения процесса, Во всех опытах используют трубку из мягкой стали длиной 69 см с внешним диаметром 60 5 и внутренним ди- 45 аметром 52,3 мм, т.е. с толщиной стенок 4,1 мм, С одного конца трубка заваривалась пластиной иэ мягкой стали 10 10 см -олщиной 6,5 мм. Другой ее конец о ст авалея открытым. 50

На внешнюю поверхность трубки, по всей ее длине, намотана нагревательная спираль, к которой по длинному кабелю подводят ток от регулировочного трансформатора. Дпя контроля скорости нагрева в цепь включают амперметр. Для предотвращения потерь тепла трубку покрывают теплоиэоляционным материалом.

Во время нагрева трубку располагают вертикально,. опираясь стальной пластиной на свинцовую пластину толщиной 25 мм, которую располагают на большой стальной плите, Чер es верхни, открытый конец трубки пропускают запал и термопару, Запал распалarают таким образам„чтобы уровень жидкocTH находился примерно в 2 см от верха трубки, а сам запал был на 3-4 см погружен в жидкость.

В =-том положении запал удерживают с помощью клетки из тонкой стальной про Вялоки е термопару пропускают между запалам и стенкой трубки и опускают в жидкость на глубину 10 см, т.е. располагают применна на 6 см h,оке запала. Сигнал с термопары (относительно холодного спая, находившегося в смеси воды и льда при О С) регистрируют на безопасном расстоянии от места воспламенения.

В качестве запала используют пентолит (смесь тетранитрата пентаэритритола и тринитролуола) весом 56 г, диаметром 31 и длиной 52 мм, с выемкой для детонатора на одном конце глубиной 19 мм. Возгорание запала осугествляют с помощью электрического детонатора диаметром 7 мм.

Для защиты запала от действия жидкости в процессе испытаний ега перед тем как опустить в трубку обор ачивают слоем "îë ста го пластика.

Порядок проведения испы анин.

Трубку обварачивают слоем теплоизолятора из стекловолокна и помещают на свинцовую пластину, расположенную на большой стальной плите. Нагревательную спираль подсоединяют к силовому кабелю и закрепляют всю кон" струкцию с помощью мешков с песком, уложенных вокруг на высоту до верхнего конца трубки.

Испытуемую жидкость заливают в трубку до нужной высоты, осторожно опускают в нее запал и закрепляют е го с помощью пр а вола ки.

Помещают B жидкость термопару на нужную глубину и закрепляют ее.

Вставляют в запал детонатор и сое" диняют его с кабелем зажигания.

С помощью контролируемого источника питания температуру жидкости о са скоростью 4 С/мин поднимают до

80 C и выдерживают ее при этой температуре в течение примерно 5 мин

1468417

J6 с нитрометаном, свидетельствует о том, что использование этого соединения связано с значительным риском.

Таким образом предложенный способ позволяет повысить безопасность процесса при повьппении конверсии кислородаа.

Формул а изобретения

Сост авитель Н. Куликова

Редактор Л, Гр атилло Техред Л. Сердюкова

Корректор М. Васильева Заказ 12 18/58 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау«««скан наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Еатент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 для равномерного прогрева жидкости по всему объему.

После этого зажигают систему детонатор-запал, Результаты. громкий

5 взрыв, трубка разлетается на куски по всей длине, в стальной фундаментной плите и свинцовой пластине в результате взрыва пробиваются отверстия.

Таким образом, детонирует весь об- 10 раз ец.

2-Нитропропан - слабый взрыв (только запала) .

Боль««ая часть изолированной трубки остается целой; некоторое коли- 15 чество 2-нитропропана остается внутри трубки; верх трубки отгибается назад под действием взрыва запала. Таким образом, 2-нитропропан не детонирует. 20

В условиях проведения испытаний происходит детонация нитрометана, 2-нитропропан в этих условиях не детонирует.

На основании проведенных испыта- 25 ний можно сделать вывод, что поскольку иитропропан не детонирует при слабом взрыве запала при тех температурах, при которых реально проводят процесс, то при принятии соответст- 30 вующих мер безопасности его можно использовать для безопасного проведения указанного процесса. Сильный взрыв, наблюдавшийся в случае опыта

1. Способ получения оксида этиле" на окислением этилена «мслородом в присутствии хлорсодержащего модификатора и катализатора, содержащего серебро, при 215-265 С, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повьгшения безопасности процесса, окисление ведут в присутствии нитропро" пана.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что нитропропан подают в виде жидкости при 20 С с помощью вытеснительного насоса, снабженного сбросным клапаном, работающим при давлении 30 атм

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что нитропропан вводят в точке, в которой температура составляет 70 С и давление 18 атм.

4. Способ по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что нитропропан вводят через вязаную сетку из нержавеющей стали.