При получении окиси этилена можно использовать в качестве окислителя технический кислород. В этом случае желательно применять концентрированный этилен (98%-ный и выше). В присутствии парафиновых углеводородов выход окиси этилена понижается; при наличии в газе гомологов этилена в процессе окислений развиваются высокие температуры и затрудняется отвод выделяющегося тепла. Присутствие ацетилена в исходной газовой смеси недопустимо, так как с серебром он образует взрывчатый ацетипенид серебра. Кроме того, ацетилен является контактным ядом. Если этилен, получаемый, например, дегидрированием этана, содержит ацетилен, последний удаляют путем промывки газа селективными растворителями (ацетоном, диметилформамидом и др.) или гидрируют до этилена на никелевом катализаторе (последний метод получил преимущественное применение).
От соединений серы исходный газ очищают обычным методом — промывкой щелочью и водой. Допустимое содержание примесей в этиленсодержащем газе равно (части на 1 млн., не более);
Ацетилен . . ........................... 10
Сернистые соединения (в пересчете иа
серу) ............................... 10
Окись углерода....................... 10—20
Водород................................... 10—20
Хлориды (в пересчете иа хлор) .... 1 Пропилен и высшие непредельные углеводороды ................................................................ 0,05—0,1 1
Метан....................................... 1,0 j в объема. %
Этан ........................................ 1.0 /
При пропускании смеси этилена и воздуха над катализатором при 200—300° С одновременно протекают две реакции:
Обычно до окиси этилена окисляется не свыше 55—60% эти-, лена, а 40—45% его полностью сгорает до С02 и Н20.
Механизм окисления этилена до окнси этилена на серебряном катализаторе, как полагают, заключается в следующем. Серебро способно адсорбировать на своей поверхности кислород в сравнительно больших количествах; на отдельных участках поверхности серебра возникают перекисные группировки и происходит Ряд превращений кислородных соединений, которые схематически можно изобразить следующим образом:
Поляризация перекисной группировки на поверхности серебра создает блаопРиятные условия для взаимодействия этилена с атомом кислорода, наиболее Удаленным от поверхности серебра.
Процесс осуществляется по-следующей схеме:
Вследствие своей неустойчивости перекисные группировки покрывают только небольшую часть поверхности металлического серебра; значительную часть ее занимают более стабильные оксидные формы, в том числе и окись серебра, Окись серебра является весьма активным катализатором реакции полного окисления этилена до СОа и НгО.
|