Расчет производства этанола

1. Составить и описать технологическую схему получения этанола гидратацией этилена

2. Составить материальный баланс процесса.

3. Рассчитать технологические и технико-экономические показатели (в том числе производительность и пропускную способность, конверсии реагентов, выход целевого продукта на поданное и превращенное сырье, теоретические и фактические расходные коэффициенты).

Исходные данные

Производительность по спирту сырцу 110, т/сут;

Состав спирта сырца, % мас.:

- этанол                      37

- диэтиловый эфир   3,5

- вода                         59,5

Конверсия этилена 92%;

Содержание , в ЭЭФ (примесь – этан), 50 % об

Потери этилена, 3% мас.

Файл помощи оформления заказа и порядок (инструкция) его получения 

 Краткая теория процесса

Для интенсивного перемешивания жидкости в гидролизере воду, выходящую из нижней части скруббера 8, направляют в во­доструйный насос 6. Проходя через суживающееся сопло водо­струйного насоса, вода с большой скоростью засасывает из верх­ней части гидролизера жидкость (гидролизат), перемешивается с ней и поступает в нижнюю часть гидролизера. Циркуляция гидро-лизата и интенсивное перемешивание его с водой способствуют более полному гидролизу алкилсульфатов.

Гидролиз проводят при давлении 5,5-6 ат и 92-96° С. Выте­кающая из нижней части гидролизера жидкость содержит этило­вый спирт, воду, серную кислоту, диэтиловый эфир, а также негид-ролизованные этилсульфаты. В гидролизате растворены, кроме того, незначительные количества этилена и этана. Эта жидкость непрерывно перетекает из нижней части гидролизера на верхние •тарелки отпарной колонны 7, в которую снизу вводят острый водя­ной пар для завершения гидролиза этилсерной кислоты и диэтил-сульфата и отгонки из жидкости спирта, эфира и некоторого ко­личества паров воды. Отпарку проводят под давлением 1,4-1,5 ат при 125°С в кубовой части колонны и при 110° С - в верхней ее части. Из кубовой части отпарной колонны 7 отводят 45-47%-ную серную кислоту, которую после очистки от смолистых веществ на­правляют на концентрирование. Разбавленную кислоту упаривают до содержания 90% Н₂5О₄ и добавляют олеум для получения 96- 98%-ной серной кислоты. В некоторых случаях более целесооб­разно непосредственно направлять отработанную серную кислоту после очистки на производство суперфосфата, сульфата аммония или на другие производства, потребляющие разбавленную кис­лоту.

Паро-газовая смесь, отбираемая из верхней части отпарной ко­лонны 7 и содержащая пары воды, этилового спирта, диэтилового эфира, этилен и этан, поступает в тарельчатую нейтрализацией отпарной колонны 13. Несколько выше места ввода смеси в колонну подают 5%-ный водный раствор едкого натра, Барботи-руя через щелочной раствор, паро-газовая смесь нейтрализуется и далее, на вышележащих тарелках, промывается водой, посту­пающей сверху.

В куб колонны 13 для отгонки спирта подают острый водяной пар. Нейтрализованные пары, отходящие из верхней части колон­ны 13, конденсируются в аппарате 12; конденсат отделяется в се­параторе 14 от газов, которые промывают водой в скруббере 11 и отводят в атмосферу. Водный раствор спирта (спирт-сырец), выте­кающий из сепаратора 14, охлаждают в холодильнике 15 и на­правляют на ректификацию