Способ получения окиси этилена

О П И С А Н И Е 1 ч 562555ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания осударственныи комит овета Министров СССло делам изобретений и открытий 3) УДК 547.717,0(71) Заявител Н. М. Гусейн Ордена Трудового Красного Знамени институт ефтехимических процессов им, Ю, Г. Мамедалие54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН КИСИ ЭТИЛЕ окиси этилена 350 - 400 г/,Изобретение относится к спо чения окиси этилена окислением лекулярным кислородом на сере щем катализаторе.Известен ряд способов получ этилена окислением этилена мо кислородом в присутствии инер вителей. Они осуществляются в ном слое серебросодержащего к в одной или нескольких реакцио собам полу- этилена мо- бросодержаокиси 5 ярным разба.ионарзатора зонах. 1 О ения лекул тных стац атали нных Известен способ получения окиси этилена, заключающийся в парофазном окислении этилена кислородом воздуха в реакторе с восходящим потоком газоконтактной смеси с 15 последующим доокислением непрореагировавшего этилена в реакторе с падающим потоком катализатора.Падающий поток катализатора в нижней части реактора образует сплошной движу щийся слой, который затем, подхватываясь этилено-воздушной смесью попадает в реактор с восходящим потоком. В качестве катализатора используют мелкодисперсный серебряный катализатор на носителе (концентра ция этилена в рабочей смеси 3 - 3,5%) при температуре до 300 С. Выход окиси этилена 50,5 - 63%, считая на пропущенный этилен, селективность 70,5%, концентрация целевого продукта до 2,65%, производительность катализатора пог кат. час.Известный способ характеризуется невысокой концентрацией окиси этилена и неболь. шой производительностью катализатора, в связи с чем ограничена возможность увеличения производительности установки в цеДля увеличения концентрации окиси этилена и производительности процесса предложено в качестве окислителя этилена использовать смесь кислорода с углекислым газом при соотношении этилена, кислорода, углекислого газа, равным 5 - 14: 10 - 14: 75 - 85, а в качестве катализатора - использовать се ребро, промотированное кадмпем, хлором и селеном, и процесс вести при давлении 35 - 50 ат,и.Обычно используют углекислый газ, образующийся непосредственно в процессе.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.В систему загружается катализатор и воз.духом, предварительно подогретым до темпе.ратуры -300 С, ведется разогрев реактора циркуляцией катализатора между аппаратами. При достижении температуры в реакторс, близкой к режимной, в реактор подается газовая смесь, содержащая углекислый газ икислород.Смешение указанных газов происходит непосредственно в реакторе в слое катализатора. Подача этилена производится отдельным потоком непосредственно в нижнюю часть ре актора - в клапан-смеситель. В клапане- смесителе реакционная смесь подхватывает поступающий туда же из напорного стояка катализатор, транспортирует его вверх по реактору, где происходит реакция окисления. Газо-катализаторная смесь на выходе из реактора поступает в сепарационное устройство, где происходит отделение газов от частиц катализатора, последний под действием гравитационной силы опускается вниз, а контактный газ выводится из реакционного узла и поступает на разделение.Выделение из контактного газа окиси этилена проводится известными лриемами.При осуществлении предложенного способа увеличивается концентрация окиси этилена в контактном газе до 3,35% при сохранении селективности процесса, при этом обеспечивается возможность увеличения концентрации исходного этилена в рабочей смеси до 14/о, что позволяет увеличить производительность установки и эффективно использовать потенциальную активность применяемого катализатора.Производительность катализатора по окиси этилена 570 в 8 г/г кат час.В примерах описан двухстадийный процесс окисления этилена, в качестве газоразбавителя используется двуокись углерода. Однако в качестве газоразбавителя можно использовать и смесь азота с углекислым га зом.Пример 1,Реактор с восходящим потоком катализатора.На реакцию подают смесь, содержащую, об, о/,; кислород - 14,0; этилен - 10,0; двуокись углерода - 76,0.Получают, об. /о. окись этилена - 2,15, двуокись углерода - 78,06; этилен (непрореагировавший) - 6,82; кислород (непрореагировавший) - 12,97. Общая конверсия этилена - 31,8%. Выход окиси этилена на превращенный этилен - 67,7%.Реактор с падающим потоком катализатора.Из контактного газа, выходящего из реак. тора с восходящим потоком, извлекают образовавшиеся в результате реакции окись этилена, двуокись углерода и воду, а непрореагировавшие реагенты - этилен и кислород возвращаются в реактор с падающим потоком.На реакцшо подают смесь, содержащую. об. /о, этилен - 6,95; кислород - 13,25; дву окись углерода - 79,8.Получают, об. %: окись этилена - 1,2; двуокись углерода - 80,9; кислород - 12,24; этилен (непрореагировавший) - 5,25. Общая конверсия этилена - 26,6%, Выход окиси этилена на превращенный этилен - 68,5 ого.В результате последовательного окисленияв двух реакторах смеси, содержащей 10 об. о/о5 этилена и 14 об. % кислорода, получают,об, /,; окись этилена - 3,35; двуокись угле рода - 79,16; этилен (непрореагировавший) - 5,07; кислород (непрореагировавший) - 12,42, Общая конверсия этилена - 49,3 ого. Выход 10 окиси этилена па превращенный этилен -68 Оо/оП р и м е р 2. Условия проведения процесса и состав реакционной смеси аналогичны описанным в примере 1 за исключением концентрации кислорода, которая равна 10 об. % .Реактор с восходящим потоком катализатора.На реакцию подают смесь, содержащую,об. о,; кислород - 10,0; этилен - 10,0; двуокись углерода - 80,0.Получают, об. /о. окись этилена - 1,85;двуокись углерода - 81,7; этилен (непрореагировавший) - 7,30; кислород (непрореаги 25 ровавший) - 9,15. Общая коверсия этилена --27,0%. Выход окиси этилена на превращенный этилен - 68,7%.Реактор с падающим потоком катализатора.30 Непрореагировавшие в первом реактореэтилен и кислород возвращают в процесс.На реакцию подают, об, %: этилен - 7,45:кислород - 9,35; двуокись углерода - 83,20.Получают, об, %: окись этилена - 1,1,35 двуокись углерода - 84,22; этилен (непрореагировавший) - 5,84; кислород (непрореагировавший) - 8,84. Общая конверсия этилена - 21,5%, Выход окиси этилена на превращенный этилен - 68,0%.40 В результате последовательного окисления в двух реакторах смеси, содержащей10,0 об. % этилена и 10 об, /о кислорода, получают, об. %: окись этилена - 2,95; двуокись углерода - 82,72; этилен (непрореаги 43 ровавший) - 5,69; кислород (непрореагировавший) - 8,64,Общая конверсия этилена - 43,1%. Выход окиси этилена на превращенный этилен -68,3 о/о.50Формула изобретенияСпособ получения окиси этилена путем парофазного окисления этилена в движущемся потоке серебряного катализатора на носителе прн температуре 270 в 3 С, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения концентрации окиси этилена и производитель.ности процесса, в качестве окислителя ис 0 пользуют смесь кислорода с углекислым газом, а в качестве катализатора - серебро, промотпрованное кадмием, хлором и селеном, и процесс ведут при соотношении этилена, кислорода, углекислого газа, равном 5 - 14;05 : 10 - 14: 75 - 85, и давлении 35 - 50 атлг.