Hình 14: Sơ đồ công nghệ điều chế Etylenoxyt theo phương pháp oxy hóa bằng oxy
1- TBPƯ; 2,8,10- Thiết bị TĐN; 3- Thiết bị sinh hơi; 5,6,13- Thiết bị hấp thụ; 15-Bơm 4- Sinh hàn; 7- Máy nén; 9- Thiết bị giải hấp; 11- Tháp bốc hơi; 16- Van chỉnh áp; 12,14- Tháp chưng phân đoạn; 17- Thiết bị ngưng tụ; 18- Bình tách;19- Bộ cấp nhiệt
K2CO3 + CO2 + H2O 2 KHCO3 * Đặc điểm:
+ chỉ có một thiết bị phản ứng
+ Etylen được lấy dư so với oxy với độ chuyển hóa của C2H4 khoảng 10% + có sự tuần hoàn của khí không hấp thụ
+ có sự tạo thành CO2 khá lớn → cần phải có giai đoạn làm sạch CO2 bằng dung dịch K2CO3:
Thuyết minh: Khí tuần hoàn có chứa CO2 được nén đến áp suất cần thiết (khoảng 2MPa), được đốt nóng trong bộ trao đổi nhiệt (2) nhờ nhiệt của khí phản ứng rồi trộn với etylen và oxy mới. Hỗn hợp khí thu được có thành phần 20 ÷ 30%V C2H4; 7 ÷ 8% O2; 4,5%CO2; còn lại N2... sẽ đi vào thiết bị phản ứng.
Hỗn hợp khí sản phẩm chứa 1,8 ÷ 2%V Etylen oxyt sẽ được làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt (2), sinh hàn (4) và sau đó đi vào thiết bị hấp thụ (5). Tại đây, etylen oxyt và CO2 sẽ bị hấp thụ bởi nước. Hỗn hợp khí còn lại sẽ chia làm 2 dòng: một dòng đi trực tiếp vào hệ thống hồi lưu và một dòng đi vào thiết bị hấp thụ (6) để làm sạch CO2 bằng dung dịch Cacbonat Kali. Khí sạch CO2 sẽ được tuần hoàn lai thiết bị phản ứng.
Dung dịch nước của etylenoxyt và CO2 từ đáy của thiết bị hấp thụ (5) được chỉnh áp suất đến 0,5MPa và sau đó đưa vào thiết bị bốc hơi (11) qua bộ trao đổi nhiệt (10). Tại đây người ta tách etylenoxyt, CO2 và một phần nước. Phần lớn lượng nước lấy ra ở đáy và sau khi làm lạnh ở (10) được đưa trở lại thiết bị hấp thụ (5). Hỗn hợp hơi etylenoxyt, CO2 và một phần nước được đưa qua tháp chưng phân đoạn (12) để thu etylenoxyt ở đáy tháp. Phần Etylenoxyt lẫn trong CO2 sẽ được thu hồi bằng hấp thụ nước trong tháp (13).
CHƯƠNG VI: QUÁ TRÌNH NITRO HÓA
§1. NHỮNG ĐẶC TRƯNG VỀ QUÁ TRÌNH NITRO HÓA