Способ стабилизации процесса получения оксида этилена Советский патент 1993 года по МПК C07D301/10 C07D303/04 

Изобретение относится к оксидам оле- финов, в частности к способу .стабилизации процесса получения оксида этилена путем окисления этилена на серебряном трегер- ном катализаторе. Оксид этилена используют для производства гликолей, эфиров гликолей и неионогенных ПАВ, находящих разнообразное применение в химической промышленности.

Целью изобретения является повыше-, ние средней производительности реактора и качества оксида этилена.

Поставленная цель достигается способом стабилизации процесса получения оксида этилена селективным окислением этилена кислородом или кислородсодержащим газом в присутствии серебряного тре- герного катализатора, причем перевод на стабилизирующийся режим производится по показателю нестабильности работы реактора - наличию пропилена на выходе из реактора в концентрации от 0,1 до 0,3 ррт. Пропилен в исходном газе ввиду большой реакционной способности, по сравнению с метаном, быстро окисляется и выходная концентрация пропилена свидетельствует только о нежелательных процессах в реакционных трубках. Составлять баланс по пропилену нбт необходимости, а достаточно только знать его концентрацию на выходе из реактора.

Появление пропилена на выходе из- реактора позволяет надежно на ранней стадии обнаружить начинающуюся нестабильность реакции и соответствующими приемами, например, замедлением на определенное время реакции или кратковременной остановкой реактора устранить ее на ранней стадии.

В процессе синтеза осуществляют непрерывный контроль за концентрацией пропилена. При повышении концентрации пропилена до 0V1-Q,3 ppm кратковременно снижается нагрузка по этилену и кислороду, и реакционная система самопроизвольно стабилизируется, после чего реактор выводится на полную нагрузку. За счет оперативности и удовлетворительной точности быполнения анализа на заданную концентрацию пропилена достигается увеличение производительности реактора.

П р и м е р 1. Установка по получению оксида этилена работала на полной нагрузке при следующих условиях при следующих условиях:

00

о

со

4V

го

214°С

Концентрация на входе Кислорода6,7об,% . Этилена . 19об.% Температура на входе Газа

Теплоносителя249°О Общее давление 2МПа Нагрузка по этилену 5600 кг/ч Выход оксида этилена в этих условиях был равен 1,32 об.%, что соответствовало проектной мощности, Анализ на пропилен на выходе из реактора проводился через каждые 10 мин и показывал отсутствие пропилена 8 течение нескольких месяцев работы установки на полной нагрузке. Одновременно с этим в соответствии с известным способом подводился баланс по метану, который имел отрицательную величину и колебался в пределах -(0,26- 0,32).нм3. Затем на выходе из реактора в следовых количествах появился пропилен. Еще через 2 ч концентрация пропилена достигла 0,10 ррт.. Баланс по метану оставался отрицательным и составлял 0,25 нм . Концентрация альдегидов нз выходе из реактора повысилась в 1,5 раза. Установка была переведена на пониженную по этилену до 5350 кг/ч нагрузку с понижением концентрации кислорода на 0,3 об. %. Выход оксида этилена в этих, условиях стал равен 1,26 об,%. В таком состоянии реактор работал 44 ч и пропилен на выходе не.обнаруживался. После этого в течение последующих 3 ч реактор был выведен на полную нагрузку и работал на ней продолжительное время. Нагрузка по этилену и концентрация оксида этилена снизилась на 4,5%. Таким образом, производительность была снижена только на 4,5% в течение 44 ч, Концентрация альдегидов на выходе из реактора приблизилась к номинальному значению.

П р и м е р 2. После работы в течение продолжительного времени, на полной нагрузке в условиях, показанных в примере 1,. на выходе из реактора появился пропилен в следовых количествах. Через 4 ч концентрация пропилена повысилась до 0,22.ppm, a концентрация альдегидов возросла в 1,6- 1,8 раза от номинального значения, баланс по метану оставался отрицательным и был равен -0,22 нм3. Реактор был переведен на пониженную нагрузку по этилену с 5700 кг/ч до 3700 кг/ч при концентрации .кислорода 4 об.%. Температура теплоносителя на входе была снижена на 4°С. После этого реактор работал на пониженной нагрузке 14ч, и через 4 ч работы пропилен на в ыходе не обнаруживался. Концентрация окиси этилена в период разгрузки уменьшилась до 0,79-0,83 об.%. Далее в течение последующих 18ч реактор был выведен на полную нагрузку. Производительность реактора в среднем упала на 40% в течение 14 ч. Концентрация альдегидов на выходе приблизилась к номинальному значению.

ПрммерЗ. После работы продолжительное время на полной нагрузке в условиях, указанных в примере 1, на выходе из

реактора появился пропилен в следовом

количестве. Через 2,5 ч концентрация пропилена повысилась до 0,3 ррт. Концентрация альдегидов на выходе из реактора повысилась в 1,7-2 раза от номинальной

значения, а баланс по метану был отрицательным и составлял -0,18 нм. Реактор был переведен на пониженную нагрузку с 570Q кг/ч до 3700 кг/ч этилена с концентрацией кислорода 4 об.%, Температура теплоносителя нз выходе снижена на 4°С. Затем реактор 20 ч работал при пониженной нагрузке, и через 5 ч работы пропилен на выходе не обнаруживался, Концентрация оксида этилена уменьшилась до 0,780,82 об.%. Далее в течение последующих 18ч реактор был выведен на полную нагрузку и работал продолжительное время. Таким образом, производительность реактора только в течение 20 ч была ниже на 40%

номинального значения. Концентрация альдегидов на выходе из реактора приблизилась к номинальному значению,

П р.и мер (для сравнения). После работы продолжительное время на полной нз-..

грузке на выходе из реактора в следовых количествах появился пропилен. Через 3 ч после этого концентрация прс,п,илева достигла 0,35 ррт, а баланс по .метану был отрицательным и составлял -0,16 нм При

этом не были приняты меры, указанный; в примерах 1-3. Реактор продолжал работать на полной нагрузке, Концентрация пропилена колебалась в пределах 0,3-0,55 ррт. Через 46.4 с момента появления следов пропилена в. реакторе произошло явление взрывного характера, при этом только через 42 ч с момента появления пропилена баланс по метану принял положительное значение +0,04 нм , Явление взрывного характера

привело .к разрыву мембраны и повреждению узла смешения. Реактор был аварийно остановлен. Были выполнены ремонтные работы и на полную нагрузку реактор был выведен через 18 сут с момента рстанов«и,.. /

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить среднюю производительность процессам улучшить качество целевого продукта.

51810342 б

Форму л а изо бретени яч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения

средней производительности реактора и каСпособ стабилизации процесса пол-чества оксида этилена, перевод на стабили- учения оксида этилена селективнымзирующийся режим производят по окислением этилена кислородом или кис-5 показателю нестабильности работы реакто- лородсодержащим газом в присутствии се-ра - наличию пропилена на выходе из реак- ребряного трегерного катализатора, о т л и-тора в концентрации 0,10-0,30 ррт.

Использование: в производстве глико- лей, эфиров гликолей. Сущность изобретения: оксид этилена. Реагент 1: этилен. Реагент 2; кислород. Условия проведения: перевод на стабилизирующий производят по показателю нестабильности работы реактора - наличию пропилена на выходе из реактора в концентрации 0,10-0,30 ррт.