ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕРХКРИТИЧЕСКОЙЭКСТРАКЦИОННОЙТЕХНОЛОГИИ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ОКСИДА ЭТИЛЕНА

Цель. В статье рассмотрена модель сверхкритической СО2 – экстракционной технологии выделения оксида этилена из его водного раствора, которая предложена для замены энергозатратного процесса десорбции. Рассмотрена возможность использования нормальных алканов в качестве модификаторов основного экстрагента. Проведен сопоставительный анализ энергозатрат экстракционной и традиционной технологий. Методы. Для моделирования процессов использована программа Hysys.  Результаты. Осуществлено моделирование экстракционного процесса выделения оксида этилена из его водного раствора с использованием в качестве экстрагента чистого и модифицированного пропаном, н-бутаном и н-пентаном сверхкритического диоксида углерода, дополненного дальнейшей очисткой и концентрированием целевого продукта. Результаты указывают на нецелесообразность использования н-бутана и н-пентана в качестве добавки к диоксиду углерода. Сопоставление трех технологических схем (традиционной и двух экстракционных с чистым и модифицированным пропаном диоксидом углерода) показывает, что энергозатраты на обогрев колонн ректификации значительно более низкие в случае СК-СО2 экстракционных технологий (традиционная технология 115 МВт, СК-СО2 экстракционня технология без добавки и с добавлением пропана, соответственно, 36 и 79 МВт), тогда как совокупные мощности насосов и компрессоров наименьшие для традиционной технологии. Но поскольку степень извлечения оксида этилена в экстракционной схеме с добавлением пропана практически равна единице (0,996), рассмотренные энергетические показатели, отнесенные к килограмму получаемого продукта, оказались наилучшими именно для этой схемы.

водный раствор оксида этилена, сверхкритическая флюидная экстракция, сверхкритический диоксид углерода, энергосберегающие технологии

1. Гумеров Ф.М., Сабирзянов А.Н., Гумерова Г.И. Суб- и сверхкритические флюиды в процессах переработки полимеров. Казань: «Фэн», 2007. 336 с.

2. Gumerov F.M., Sabirzyanov A.N. , Gumerova G.I. , Gabitov F.R. , Maksudov R.N., Kuznetsov E.V. Separation of ethylene oxide from its aqueous solution by supercritical fluid extraction. Theor. Found. Chem. Eng. 2006. Vol. 8, No. 3, Р. 265‒269.(doi.org/10.1134/S00405795060 30079) [Гумеров Ф.М, Сабирзянов А.Н, Гумерова Г.Н, Габитов Ф.Р, Максудов Р.Н, Кузнецов Е.В. Выделение оксида этилена из его водного раствора в процессе сверхкритической экстракции // Теоретические основы химической технологии. 2006. Т. 40, № 3. С. 285‒301.]

3. Brunner G. Supercritical Fluids as Solvents and Reaction Media. Hamburg, Germany : Elsеvier, 2004. 650 p.

4. Ахметлатыйпова Д.Д., Гумеров Ф.М., Теляков Э.Ш., Габитов Ф.Р. Энергетический анализ перспектив применения сверхкритических технологий при получении оксида этилена // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 39, № 8. С. 113‒118.

5. Bishe V.S., Hoch R. Process for separating ethylene oxide from aqueous solution. GreatBritanPatentno. 110 678AUS, 1983.

6. Ахметлатыйпова Д.Д., Хайруллин И.М. Сравнительный анализ использования инертных добавок при разделении смеси оксид этилена ‒ диоксид углерода // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16, № 18. C. 78–80.

7. Coles, Andrea Birgit et all. Metod for producing ethylene oxide. Europian patent no. 2 980 081 A1 2014.