Московская Государственная Академия
Тонкой Химической Технологии
им. М.В. Ломоносова
Кафедра общей химической технологии
Курсовая работа
на тему: «Производство этилового спирта»
Москва
2003 г
Содержание
1. Введение
2. Исходное сырьё
3. Характеристика целевого продукта
4. Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта
5. Описание технологической схемы процесса производства этилового спирта
6. Материальный баланс ХТС производства этанола на 9000кг 100% С2Н5ОН
7. Расчет основных технологических показателей процесса
8. Литература
1. Введение
Этиловый спирт находит широкое применение в народном хозяйстве в качестве растворителя, также применяется в производстве дивинила, в пищевой и медицинской промышленности, в качестве горючего для ракетных двигателей, антифриза и т.д., является важным промежуточным продуктом органического синтеза (в производстве сложных эфиров, целлулоида, искусственного шелка, ацетальдегида, уксусной кислоты, хлороформа, хлораля, диэтилового эфира и других продуктов).
Таким образом, этиловый спирт относится к числу многотоннажных продуктов основного органического синтеза, мировое производство этилового спирта составляет свыше 2,5 млн. т/г (по объему производства занимает первое место в мире среди всех органических продуктов).
2. Характеристика исходного сырья
В качестве исходного сырья в производстве этилового спирта используется этилен. В настоящее время основным способом его получения является пиролиз (высокотемпературный крекинг) углеводородов. Пиролизу подвергают фракции прямой перегонки нефти, состоящие алканов, циклоалканов, аренов, природные и попутные нефтяные газы, содержащие алканы.
Этилен образуется в результате реакций распада тяжелых алканов и дегидрирования низкомолекулярных алканов. Потенциальный выход этилена зависит от вида исходного сырья. Виды сырья, используемые в мировом производстве этилена, и их доля в общем балансе производства следующие:
Сырье Этан Пропан Бутан Бензин Газойль Доля, % 36 11 3 47 3
Лучшим сырьем являются парафины, поскольку с повышением содержания водорода в исходных углеводородах выход алкенов возрастает.
3. Характеристика целевого продукта
Этанол C2H5OH является жидкостью, кипящей при температуре 78,390С, с воздухом образует взрывоопасные смеси в пределах концентраций 3-20% (по объему). С водой дает азеотропную смесь, содержащую 95,6% спирта и кипящую при температуре 78,10С. В виде такого ректификата этиловый спирт обычно и употребляют в технике.
4.Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта
До недавнего времени производство этилового спирта основывалось на пищевом сырье – сбраживание крахмала из некоторых зерновых культур и картофеля с помощью ферментов, вырабатываемых дрожжевыми грибками. Этот способ сохранился и до сих пор, но он связан с большими затратами пищевого сырья и не может удовлетворить промышленность. Другой метод, также основанный на переработке растительного сырья, заключается в переработке древесины (гидролизный спирт). Древесина содержит до 50% целлюлозы, и при ее гидролизе водой в присутствии серной кислоты образуется глюкоза, которую подвергают затем спиртовому брожению:
(C6H10O5)x + xH2O à xC6H12O6,
C6H12O6 à 2C2H5OH + 2CO2.
Синтетический этиловый спирт получают гидратацией этилена.
Гидратация этилена осуществляется двумя методами: при помощи серной кислоты (сернокислая гидратация) и непосредственным взаимодействием этилена с водяным паром в присутствии катализатора (парофазная каталитическая гидратация).
Сернокислая гидратация этилена
Сернокислый способ, предложенный А.М. ............
