De bereiding van aethyleenglycol

f.

~'. '1. .. .

. '

J-.. ---t

t _{"DE BEREIDING VAN AETHYLEENGLYCOL.}

P.M~Beneken Kolmer. C.Th.Douwes.

INLEIDING

Aethyleènglycol wordt momenteel technisch op twee manieren gefabriceerd :

1. Volgens het "chloorhydrine proces"

In dit proces wordt aethyleen met chloor en water omgezet in

aethyleen-èhloorhydrine~

C12+ _{H20 --." HCl} + HOCI HOCI + C~4 --') C~4 OHCl

Het verkregen chloorhydrine'wordt vervolgens met kalkmelk

I verzeept tot aethyleen-oxyde .:

2C~4OHCl + Ca(OH) 2 -+ 2C~40 + CaC12 -+ 2H₂₀

~ aethyleen-glycol :

~ C~40 + H₂₀ ~ C~4(OH)2

1

2. Volgens het IIdirecte oxydatie proces"

Hierbij wordt aethyleen met lucht direct geoxydeerd tot aethyleen-oxtde :

2CtI4 -+ 02 ~ 2 C~40

Hierna volgt weer een hydrolyse tot glycol.

De grootste hoeveelheid glycol wordt tot op heden nog bereid volgens de eerste,sedert 1925 bestaande,methode. Gedurende de laatste wereldoorlog en meer nog in de tijd daarna,waarin de vraag naar glycol,aethyleen-oxyde en derivaten sterk is gestegenl heeft het tweede proces zich snel ontwikkeld.

Zoals uit bovenstaande blijkt wordt in beide processen in eerste instantie het aethyleen-oxyde gevormd.Deze stof is als grondstof zeer belangrijk,aangezien het ,behalve voor het door ons gewenste glycol,dë basis is voor vele andere producten als bijv. glycolaethers,aethyleen cyaanhydrine,aethanolaminen,die

,

.

van groot belang zijn voor de chemische industrie.

Een zuivere glycol-fabriek zal men zelden vinden. Het hoofd-product is 'steeds het aethyleen~oxyde.Wel moeten we hier direct ,aan toevoegen,d~t het grootste deel van het aethyleen-oxyde ,wordt orngez'et in glycol.

- 2 ....

de wijze waarop het aethyleen-oxyde wordt bereid. In deze inleiding willen we daarom eerst de twee genoemde bereidings-mogelijkheden van het aethyleen-oxyde nader bezien.

Het grote belang van aethyleen-oxyde blijkt wel uit de .vele

" .

, " literatuur,die over deze verbinding bestaat en uit de vele

~1Ifi\

i j

p~en,die

de bereiding van aethyleen-oxyde en zijn i

v~

derivaten omvatten. In (1) en (2) vinden we uitstekende

overzichten betreffende de bereiding van aethyleen-oxyde, benevens een groot aantal referenties.

Bij een eerste beschouwing van beide proces-mogelijkheden valt direct op de tegenstelling tussen de omslachtigheid van het chloorhydrine-proces en de eenvoud van het oxydatie-proces. Tevens rijst daarbij de vraag,waarom dit laatste proces toch pas in het laatste decennium in de techniek in gebruik is

genomen. In de nu volgende korte bespreking van beide processen, zal het antwoord op deze vraag gegeven worden.

A. Het "directe oxydatie-proces"

In 1930 ontdekte Lefort (16,17),dat aethyleen direct tot aethyleen-oxyde kon worden geoxydeerd.Hij gebruikte hiervoor een katalysator van metalliek zilver,dat op verschillende dragers als bijv. A1203 en SiC kon worden aangebracht~ , Als nevenreactie treedt steeds op de volledige verbranding van aethyleen,welke reactie sterk exotherm is :

C2H4 + i02'~ C2H40 + 28 kgcal/mol. C2H4 + 302 ~ 2H₂₀ + CO2 + 316 kgcal/mol.

Bij handhaving van een temperatuur van ca 235

°c

,kan· een selectiviteit van 70% worden verkregen (d.w.z. 7(J}; van het C2H4 wordt omgezet in CtI40).Niettemin is de reactiewarmte dan nog zeer groot.Zorgt men'nièt voor een goedè warmteafvoer,dan zal de temperatuur zeer snel stijgen,mede doordat dan tevens de nevenr'eactie de overhand gaat kr:ij?;'en.Door de ontstane hoge temperaturen verliest de katalysator geheel zijn activiteit. Het eerste probleem voor de ontwikkeling van dit proces was dus de afvoer van de reactiewarmte.Een zelfde probleem had

zich reeds voorgedaan bij het bekende ox~datie proce~ van

naphtaleen tot phtaalzuuranhydride,waarb~j de reactiewarmte

ongeveer van dezelfde orde van grootte ~. Men had bij dit proces de oplossing gevonden in het bouwen van reactoren,die

1"'.3

katalysat ormaS sa De buisjes werden

df1n gekoeld met Dowthe n of olie • Aanv.anke lijk heeft men voor _.de oxydatie van aethyleen dergelijke re&ctoren aangewend •. I~(3) vinden we een uitvoerige beschrijving van een pilQt:..plant

(productie van ca 100 ton aethyleen-oxyde/maand) voor de directe oxydatie van aethyleen,gedurende de laatste oorlog door de I.G.Farben gebouwd te Zweckel(Gladbach) in Duits~and.

(zie ook

(5)

en (6). Voor zover ons bekend ,is dit de enige beschrijving in de literatuur van een fabriek voor de directe oxydatie van aethyleen.Men maakte hier ook gebruik van reactoren als boven omschreven. ~herw6od heeft een methode aangegeven om dergelijke reactoren te berekenen (4).

De meest moderne oplossing voor het warmteafvoer probleem is gebruik te maken van de fluidisatie-techniek.Op deze basis

zijn er in de

V.S.

de laatste jaren verschillende fabrieken gebouwd, terwijl vorig jaar de eerste direc~e oxydatie-fabriek in Europa te L'Etang de Berre in Frankrijk in gebruik is

genomen (7).

Een ander probleem was het winnen van het aethyleen-oxyde uit het verdunde gasmengsel.Door de lage partiaalspanning zou een

extreem diepe koeling nodig zijn om het oxyde te condenseren. Momenteel absorbeert met het oxyde aan actieve kool,waaruit men het dan door verwarmen weer terugwint.Bij de verwerking tot glycol heeft men deze moeilijkheid echter niet,doordat men dan het verdunde gasmengsel direct onder druk en bij verhoogde

temperatuur in een reactietoren met water in contact brengt, waardoor hydrolyse tot glycol volgt,dat door indampen en destillatie zuiver kan worden verkregen.

Een laatste moeilijkheid ,die wij willen noemen is het

explosiegevaar. Slechts bepaalde verh.oudi·ngen ·-tussen aethyleen, zuurstof en inert gas komen in aanmerking voor het oxydatie proces.Naast gegevens over explosiegrenzen(2) ,dient men dus tevens voor een uitstekende regel .... en beveiligingsapparatuur zorg te dragen.

Veel onderzoek wordt momenteel verricht voor het verbeteren van de katalysator voor wat betreft zijn selectiviteit ,levensduur en activiteit. Verschillende recente patenten duiden in deze richting

(9)

en (10).

- 4 ..

B. Het. uchloorhydrine proces"

Over dit proces staan ?eer veel gegevens ter beschikking. Vrijwel alle recente literatuur verwijst naar een serie FIAT en BIOS

rapporten betreffende de bereiding van aethyleen-oxyde,glycol etc. (11,12,13 en 14). Een artikel over een glycolfabriek in de V •. S. vinden we in (15).De meest uitvoerige gegevens vinden we in

(12) en (14).Deze rapporten hebben dan ook als basis gediend voor ons fabrieksschema.We laten nu een korte beschrijving van het proces volgen:

Water,aethyleen en chloor worden onder in een reactietoren gevoerd. Er wordt een overmaat aethyleen aangehouden,de niet omgezette

hoeveeJheid wordt 'opnieuw in het proces teruggevoerd.De

hoeveelheid water wordt zo geregeld,dat de temperatuur niet boven de

50

oe stijgt,Cde chloorhydrine reactie is exotherm).Naa.st het

. I "

chloorhydrine ontstaat als nevenproduct het 1-2 dichlooraethaan. Bij een te hoge reactietJmperatuur wordt deze reactie meer in de

hand gewerkt. .

I

".

In theorie ('en ook in laboratorium-praktijk) is het mogelijk het chloorhydrine directlte hydrolyseren met NaHC0

₃

t~t

glycol. In de praktijk is dit niet uitvoerbaar gebleken{l),a~ngezien er tal van nevenproducten oAtstaen. Men verzee,pt daarom het hydrine

m~t

kalkmelk eerst 'tot aJthyleen-oxyde.Dit geschiedt in een grote tank (de verzeper),waariA men ann de ene zijde"de 4 à

5%

chloorhydrine-oplossing

~n

de kalkmelk invoert.De vloeistof loopt

zig-zagsgewijze door de

iamk

en verlaat deze aan de andere zijde.

I

Tijdens het verblijf in de verzeper wordt door de vloeistof stoom geblazen,waardoor

~et

oxyde direct uit de

~loeistof

wordt

I

gedreven(dit is noodzakelijk om voortijdige glycolvorming te voorkomen).Een condensor

I

op de verzeper cpndenseert het grootste deel van de meegevoerde stoom tot water,dat terugvloeit in de tank.

I

Uit de condensor komt een mengsel van voornamelijk aethyleen-oxyde dichlooraethaan en waterlDit mengsel wordt in een volgende condensor

I

gekoeld tot 25 oe ,waarbij praktisch' alle stoom en dichlooraethaan condenseert en waarbij

h~t'

oxyde (kookpunt 10.7 °C) in dampvorm blijft. Vloeistof en damplworden ingevoerd in een destillatiekolom. Aethyleen-oxyde wordt op evangen als destillaat,tervlijl het water

I "

en dichlooraethaan alS bodemproduct worden afgetapt. Voor de

ver~erking

tot" glycol is

I

d~ze

eemnalige destillatie voldoe.nde.

:iet bodemproduct wördt gekoeld, waarbij het water en dichlooraethaan ontmengen,het nog wat hydrine bevattende water wordt teruggevoerd

... 5 ....

naar de verzeper,terwijl het dichlooraethaan wordt gezuiverd en als zodanig wordt verkocht of eventueel tot glycol wordt verwerkt,hetgeen afhangt van economische factoren.

Nu wij in het kort beide processen hebben besproken,willen wij thans een en ander weergeven over de economie van beide

processen.

ECONOMISCHE ASPECTEN

Een voortreffelijk overzicht vindt men in (8).Aan dit artikel zullen wij ,in enigszins gewij zigde vorm ,het volgende ontle,nen. Vergelijkt men de voor- en nadelen van beide processen ,dan is het volgende op te merken :

1. het chloorhydrine proces is een betrekkelijk oud ,doch daarom een door en door bekend proces.

2. de kapitaalsinvestering is v,oor het chloorhydrineproces

momenteel nog aanmerkelijk lager dan bij het directe

oxydatie-proces,bij gelijke productie.De lopende bedrijfskos~en zijn

, '.

echter bij het oxydatie-proces veel lager.

3.

bij het chloorhydrine-proces moet men rekening houden met de kosten van chloor en kalk,die vanzelfsprekend de kostprijs van het aethyleen-~xyde mede beinvloeden.

4. het nevenproduct van het chloorhydrine-proces,het dichloor-,aethaan,krul grondstof zijn voor de bereiding van vinyl-chloride

en is dus verkoopbaar.

het oxydatieproces heeft slechts als nevenproduct het nagenoeg waardeloze koolzuur.

5.

bij het oxydatie-proces ontstaat voldoende warmte om te ' voorzien in een niet onaanzienlijk deel van de stoombehoefte van de fabriek.

6.

rekening moet worden gehouden met een toenemende vraag naar aethyleen-oxyde,als grondstof voor producten van velerlei

~

aard,een ~oenemende vraag stimuleert in het algemeen de opkomst

,van een nl.euw proces. ,

, ,

, Aan de hand van (12) en gegevens verkregen van de "Sc ientific Design Cy",werd door de schrijvers van bovengenoemd artikel, een kostprijs 'berekening opgesteld voor beide processen.

6

-Voor beide processen werd een jaarproductie aangenomen van 8000 ton oxyde.

Voor een fabriek,werkende volgens het chloorhy-drine proces wordt. nagegaan de afh~nkelijkheid van de. kostprijs van het

aethyleen-oxyde,van de prijs van chloor en aethyleen.

. ,

De prijs van de kalk is niet erg belangrijk en wordt constant verondersteld. Gebruik is gemaakt van een bekend omzettings-rendement op aethyleen van 72%~ Dit betekent,dat men voor' 8000 ton oxyde nodig heeft 7000 ton aethyleen. De benodigde hoeveelheid chloor bedraagt 16000 ton/8ooo ton oxyde.

De kapitaalsinvestering bedraagt : ~ 400.000.

De vaste jaarlijkse lasten,met inbegrip van afschrijv~ng,rente,

arbeid-en onderhoudskosten bedragen : L 330.000.

Het nevenproduct,dichooraethaan,waarvan 1600 ton/jaar

geproduceerd wordt,kan verkocht worden tegen ~ 30/ton,hetgeen

de jaarlijkse onkosten met ~ 48.000 vermindert.

Stelt men nu de aethyleenprijs L E/ton en die van chloor

op L C/ton,dan wordt de kostprijs van 8000 ton aethyleen-oxyde gegeven door:

~ (7000E + l6000c + 282000) De kostprijs (kl) per ton bedraagt dan :

Voor een fabriek werkende volgens het oxydátieproces ,bedraagt de kapitaalsinvestering b~j een zelfde jaarproductie

L 600.000 • De jaarlijkse lasten bedragen L 225.000.

Stelt men nu het omzettingsrendement Y,dan is voor 8000 ton oxyde nodig 8000/1. 574Y = 5080/Y ton aethyleen.

(uit 1 ton aethyleen kan theoretisch 1.574 ton oxyde ontstaan) De kostprijs van 8000 ton bedraagt dan :

~, C 20~0 E + 225.000)

De kostprijs k2 per ton aethyleen-oxyde wordt dan k2=L(0.635 E/Y + 28.2 )'

In bijgaande graphiek werden uitgezet,voor verschillende waarden van E,de kostprijs resp. als functie van een/of Y.

tI k

'.

I

11

~ ~; co.. _~ Co ,:t. 0 _{~ ~} c:> e:. ,~ -.0. ~ '" "'< -..

...

.... "- ...

"

() () () () ~ ~ 0 .",. _,~ 'e:. ~ '" ... "-0 ~ ~ ,"I .~ }.. ~ ~ ~ IJ ~ ~ o '!ol

...

~ I 1

A

v

- 7

~.

Uit deze graphiek kunnen we het vOlgende aflezen :

Bij een normaalomzettingsrendement bij het oxydatieproces van

6($

is het oxydatieproces voor alle aethyleenprijzen'veel voordeliger. Bij gelijke kostprijs van het aethyleen-oxyde moet de chloorprijs in dat geval nog veel kleiner zijn dan

:L 10/ton.

Het chloorhydrine-proces wordt pas dan attractiever als de selectiviteit afneemt en de aethyleenprijzen hoog zijn.

Bij een selectiviteit van bijv.

45%

mag bij een aethyleenprijs van f.; 100/ton de chloorprijs f.; 23/ton zijn en bij een

aethyleenprijs van :L 125/ton, :L 28/ton ,bij gelijke kostprijs van het aethyleen-oxyde.

Normaal gesproken kan een selectiviteit van 6~% en hoger bij het oxydatieproces worden bereikt,zodat in alle gevallen dit proces veel. voordeliger is.

In genoemd artikel werd nog een tweede berekening opgesteld, waarbij thanè: de kapitaalsinvestèring op het dubbele nl.

f.;' 1.200 •. 000 (alleen voor het oxydatieproces) werd gesteld .Ook in dit geval"zij het in iets mindere mate, blijft het

oxydatie--' proces meer voordelen bieden.

Motivering van de keuze van ons fabrieksschema.

Zouden wij later eem fabriek moeten opzetten voor de fabricage

! van aethyleen-oxyde ,dan zouden wij zonder aarze·ling he.t directe

. .

oxydatie-proces als basis kiezen. Niettemin hebben wij als ba~is

voor ons fabrieksschema het chlöorhydrine-proceS1 gekozen,aangezien over dit proces ,in tegenstelling met het oxydatieproces,

. &

....

-

8'-Beschrijving van het proces.

Deel I Bereiding van aethyleen-oxyde.

In de inleiding hebben wij reeds in verkorte vorm de loop van het proces geschetst,in dit deel van het verslag willen we dit

uitvoeriger doen en ingaàn op verschillende deta~ls •

De capaciteit van de fabriek is gesteld op ca 20 ton aethyleen-oxyde per dag. Om deze capaciteit te kunnen bereiken,bestaat de fabriek uit twee identieke delen,die elk voor zich ca la ton/dag produceren. In' het fabricage-schema kUlli'1.en we drie hoof~len

onderscheiden t.w.: a.> de reactiekolom b. de verzeper

c. de destillatiekolom. a. de reactiekolom.

Deze kolom heeft een lengte van 12 m en een diameter van 1.2 ill. De buitenwanq is van ijzer.Deze wand is van binnen eerst bekleed met een laag hard rubber,vervolgens is op deze rubberlaag een betegeling aangebracht van zuurvaste steen.De toren is opgebouwd uit vier gelijke secties.De twee middelste secties zijn gepakt met 2H _{Raschig ringen.In de onderste sectie bevinden zich de}

verschillende invoerleidingen.Water wordt geheel onder ingevoerd, 70 cm hoger bevindt zich de chloorinvoer,terwijl weer 1.10 m boven de laatste de aethyleen invoer is aangebracht. Boven op de kolom bevindt zich nog een kleine gepakte kolom (3 x 0.4 m),

waarin de

oml~opg~ssen

met water ( 1 m

3

/hr) worden gekoeld en van een belangrijk deel van meegenomen HCI worden bevrijd. Per uur wordt in de kolom ingevoerd:

1 •. chloor

,755

kg/hr. Door de eigen chloor uit voorraadtanks (inh. 10 m3)

(V.O. ca.

3

m2 ) gedrukt. De dampdruk

dampdruk wordt vloeibaar naar een filmverdamper in de verdamper wordt geregeld op 2 ata. Om al te grote dampdrukschommelimgen in de voorraadtank te voorkomen is het vereist deze tanks te plaatsen in een ruimte van min of meer constante temperatuur.Een en ander wordt verduidelijkt door onderstaande dampspanningstabel :

temperatuur

°c

druk (ata)

... ·34·

... 17

4

29

1 2 4 8

De verdamping geschiedt d.m.v.stoom. De benodigde hoeveelheid

,",

verdampingswarmte chloor~ 68 kgcal/kg.

Benodigde aantal kgcal.voor verdampen 7'5 kg: 51150, Benodigde hoeveelheid stoom : 51150 : 540 - ca 95 kg. 2. water. onder ingevoerd 15 m~jhr

boven ingevoerd 1 m jhr.

3.

aethyleen. Per uur wordt door een blower een hoeveelheid gas in de toren geblazen van 500 m3 . Hiervan is 250 m3 vers aethYleen ·(96%) en 250 m3 omloopgas (20% aethyleen).

Per uur wordt dus in het systeem gebracht 10 m3 inert gas. Van het omloopgas moet gespuid worden 5/4 x 10m3

=

12;t m3 . In de toren wordt ~mgezet 237~ m3 ~ethyleen,hierop is de

ingevoerde hoeveelheid chloor betrokken. -In de toren werken we dus met een overmaat aethyleen,dit om te voorkomen,dat

er chloor (met het om1oopgas mee) in de aethyleenleiding zou komèn ,wat tot explosies aanleiding kan geven. Van het omloopgas moet regelmatig een analyse worden gedaan.

Het omloopgas wordt na eerst gewassen te zijn in de kolom op de reactietoren nogmaals in tegenstroom gewassen met

5-10% NaOH in een met l"Raschigningen gepakte absorptiekolom. De hoeveelheid N~OHdie wordt rondgepompt bedraagt 6 ffi3jhr. Wanneer het NaOH

%

gedaald is tot 5,wordt de oplossing ververst Het aldus van Hel bevrijde omloopgas wordt dan gevoerd naar

de zuigzijde van de blower.

Door de aanwezigheid van HCI in gas en vloeistof dienen leidingen,efslu~ters etc.gemaakt te zijn van materialen als aaràewerk,porcelein of Haveg (een bakeliethars).

MateriaalbalélOs voor de reactiekolom:

invoer (per uur) ui tvoer . (per uur)

16 •. 000 kg. 'water

15820

kg water

755 kg chloor 73 kg dicnJ.o oraethaan

304

kg aethyleen 29 kg chlooraethers etc.

780 kg chloorhydrine l7·u59 kg

₃₅₅

kg HCl 10 m3 inert gas.

17.

0

₅₇

2 kg aethyleen(spui) 17·059 10 m

3

inert gas. Deze cijfers zijn gebaseerd op gegevens uit (12). Het gewichtspercentage chloorhydrine bedraagt 4.6%. Van het aethyleen is 89% omgezet ~n chloorhydrine. De temperatuur van de vloeistof bedraagt 50

°c.

6.

v

10

-b. de verzeper.

Voordat de vioeistof van de reactietoren in de verzeper komt, wordt deze stroom gemengd met :

a. een 12% kalmelk-oplossing .Per uur is nodig (voor neutràlisatie van het zoutzuur en verzeping van het hydrine) een hoeveelheid bestaande uit 5810 kg water en 700 kg CaO •

. b. 490 kg water (een weinig chloorhydrine bevattend) ,dat terugkomt van de bodem van de destillatiekolom.

De verzeper bestaat uit een tank met een lengte van 4 m en een .diameter van 2.3 m • Deze tank is voorzien van een aantal schotten

(onderlinge afstru1d ca 25 cm) ,waardoor dé vloeistof zig-zags-gewijze door de tank loopt. In onderstaande tekening geven we een schematische dwarsdoorsnede van de verzeper.

. . - -0 _f.\ ; I 0 O~ ~

De vloeistof verlaat de tank door een verstelbare standpijp. De stand van deze pijp bepaalt de vloeistofhoogte in de tank en daarmede de gemiddelde verblijf tijd van de vloeistof,die moet liggen tussen de 15 en 30 min. Terwijl de vloeistof door de tank stroomt

w.on&·t

stoom ingeblazen. Deze stoom zal eerst de vloeistof tot ca 100 oe opwarmen en vervolgens het aethyleen-oxyde uit de vloeistof drijven.

De hoeveelheid stoom,nodig voor het uitdrijven van het oxyde hebben wij berekend' op 4350 kg/hr. Voor het opwarmen is nodig

een hoeveelheid van 1520 kg/hr. Deze laatste hoeveelheid kunnen we globaal a.v. bepalen:

temperatuur ch1oorhydrine-oplossing van reactor : 50 ~C.

idem van de kalkmelk . . : 90 e~

gemiddelde 'temperatuur 62.5

c.

hoeveelheid te verwarmen vloeistof: ca 24000 kg

beschikbare hoeveelheid warmte per kg stoom van 5 ata 575 kgcal. Benodigde hoeveelheid stoom: (24000 x·37.5) : 575-1.520 kg.

,"

..;. 11

-Op de ver zeper bevindt ~ich een condensor ( koelend opp.

80

m2). Deze condensor hebben we als onderwerp van onze berekening

gekozen en wij mogen daar thans naar verwijzen. In deze condensor condenseert

3860

van de

4350

kg stoom. De dampuitlaattemperatuur

/

wordt gehouden op 90 °C. De gecondenseerde damp wordt als

(e~

in de verzeper teruggevoerd.

-De kalKmelk wordt bereid in een apparaat ,dat bestaat uit een

I geperforeerde roterende tromrnel. Continu wordt in deze trornmel

kalk en warm water ingevoerd. Stenen en gruis blijven in de

trom~el achter en worden continu afgevoerd door de enigszins

'hellende stand van de tromnel. De temperatuur van de kalbnelk

wordt op 90 °c gehouden. Met een centrifugaalpomp wordt de kalkmelk naar de invoer van de verzeper gepompt.

Materiaalbalans voo~ de verzeper :

Water

Invoer per 'uur (kg) van reactietoren van kalkme 11< van dest.kolom dichlooraethaan chlooraethers chloorhydrine ' zoutzuur (lOQ%HCl) kalk (CaO) stoom

15820

5810 490 73

29,

780

355

700

5870

29927

Uitvoer per uur (kg)

als damp: (top condensor)

aethyleen-oxyde water dichlooraethaan chlooraethers als vloeistof : 427 490 73 ,) 29 ') 1019 (bodem verzeper) CaC1₂ Ca(OH)2 water id Totaal uitvoer

1079

201

22248

5380

28908

29927·

r) Uit de literatuur is ons gebleken,dat door de stoom behalve het aethyleen-oxyde vrijwel de gehele hoeveelheid van deze twee producten eveneens wordt uitgedreven en onder de gekozen

omstandigheden"praktisch niet in de condensor condenseert. De damp, ,die uit de condensor komt wordt naar een tweede

condensor gevoerd ,alwaar het mengsel gekoeld wordt tot

25

oe. In deze koeler condenseert praktisch al het water,het dichloor-aethaan en de-chlooraethers,terwijl het aethyleenoxyde (kookpunt 10.7 °c vrijwel geheel in dampvorm blijft. Het koelend oppervlak van deze condensor bedraagt

25

m2 .

12

-De vrijkomende hoeveelheid warmte bedraagt : van het water 490 x 540 kgcal/hr

dichlooraethaan 73 x 80 kgcal/hr chlooraethers 23 x 60 kgcal/hr 264.0QO kgcal/hr 5.840 kgcal/hr 1.380 kgcal/hr totaal 271.220 kgcal/hr temperatuur koelwater inlaat : 20 oe ,uitlaat 40 oe.

benodigde hoeveelheid koelwater: 13550 kg/hr.

De destillatiekolom.

Damp en vloeistof komende uit de zojuist besproken condensor, worden ingevoerd op, ongeveer de 15eschotel van een destillatie-kolom.De afmetingen van deze kolom bedragen: hoogte

8

m ,

diameter 1 m • Het aantal schotels bedraagt 43. Bij een

beschouwing van het systeem aethyleenoxyde-water (1) lijkt dit aantal zeer hoog. De aanwezigheid van een gering percentage aceetaldehyde,ontstaan door isomerisatie.van het aethyleen-oxyde,en die van het dichlooraethaan maken dit grote aantal noodzakelijk.Het aethyleen-oxyde (427 kg/hr) komt over de top in een condensor met een koelend opfervlak van 60 m2.Deze

condensor wordt gekoeld met pekel van - 15 oe.

Totaal af te voeren Wal~mte: 427 ~

139

=

59500

~gcal/hr.

temperatuur koelwater inlaat

-15

C ,uitlaat

5

C. Benodigde hoeveelheid pekel : ca 3000 I/hr.

Een reflux~eF~euding van 1 : 1 blijkt voldoende.

De toptemperatuur wordt aangehouden tussen 11 en 12

°c.

Eventueel niet gecondenseerde damp komt in een tweede condensor met een koelend oppervlak van 4 m2,eveneens met pekel gekoeld. Eventueel dan nog overblijvende gassen kuru1en naar de buitenlucht

ontwijken via een ademsysteem,dat birulendringen van lucht uitsluit. De vaatjes zijn gevuld met verdund zwavelzuur,om

laatste resten aethyleen-oxyde te vernietigen. Bij een eventuele onderdruk in het systeem wordt stikstof uit een gashouder

aangezogen. Het gecondenseerde aethyleen-oxyde loopt dan via een tussentank (

3

m

3

,gekoeld met pekel) of direct naar een meetvat (inhoud

3

m

3)

èf naar opslagtanks (10 m

3).

Beide tanks worden weer met pekel gekoeld (de vloeistof v~ordt op

-8

°c

gehouden) en staan in verbinding met het ademsysteem.

Met behulp van stikstof

(6

ata) kan het aethyleen-oxyde van de opslagtank naar het meetvat en vandaar naar de glycol-verwerking worden gedrukt.

... 13 _.

Het uiteindelijk verkregen aethyleen-oxyde heeft een zuiverheid

van

98.5%.

De grootste onzuiverheid wordt gevormd door de

aanwezigheid van 0.6% acee.taldehyde.

Per uur wordt dus verkregen een hoeveelheid aethy1een-oxyde van 427 kg. Hierbij hebben wij nog geen rekening gehouden met de verliezen,die optreden in de verzeper zelf (door voortijdige glycolvorming en isomerisatie tot aceetaldehyde) en gedurende de verdere weg naar de opslagtank. Volgens gegevens uit (12) mogen we deze verliezen stellen op ca

5% .

. J

De hoeveelheid aethyleen-oxyde ,die dus per uur wordt verkregen bedraagt ca 400 kg/hr. De productie van de gehel~ fabriek

bedraagt dan: _{2 x 24 x 400 kg/dag =- 19.2 ton/dag.} Het rendement aan aethyleenoxyde betrokken op aethyleen bedraagt Ca 85%.

De temperatuu~ van de bodemvloeistof in de destillatiekolom

wordt gehouden op ca

75

°C. De reboiler wordt met stoom van

5

ata verwarmd. Het verwarmend oppervlak bedraagt I m2• De bodemvloeistof loopt continu af via een koeler (koelend

oppervlak 1 m2 ) naar een afscheider • In deze afscheider wordt het water·van het dichlooraethaan gescheiden.

Het d~chlooraethaan loopt vandaar naar een opslagtank. Van

daaruit kan het naar een batch-destillatiekolom worden verpompt om gezuiverd te worden van de chlooraethers ed.

Het nog wat chloorhydrine bevattende water wordt naar de verzeper teruggepompt.

Grondstoffen en eindproducten.

Voor het chloorhydrine-proces hebben we de volgende grondstoffen nodig: water,chloor,kalk en aethyleen. Over de voorziening van de d~ie eerste.kunnen we kort zijn.

Als waterbron kunnen we gefiltreerd rivierwater nemen .Gezien de grote hoeveelheden ,die nodig zijn,dient men bij een eventuele keuze' ,Voor de plaats van de fabriek, daarmede rekening te houden.

Ch~oor kan men betrekken 'van een fabriek,die zich met de \ \pereiding van dit product c. q.NaOI-I bezighoudt. Gezien de

~rote

hobveelheden,die er nodig zijn moet wel in overweging

worden genomen of het niet voordeliger zal zijn om in eigen chloorbehoefte te voorzien.

14

-De kalk wordt van een ~alkbranderij betrokken .De kwaliteit dient van dien aard te zijn ,dat geen moeilijkheden optreden in het continue kalk-oplosapparaat.

Meer valt er te zeggen over aethyleen,dat we de hoofdgrondstof van het proces mogen noemen. In dit deel van het verslag

willen we in het k.ort nagaan welke aethyleenbronnen bestaan. De plaats der aethyleenbron is zeer belangrijk,omdat deze min of meer ook de plaats van onze fabriek vast legt. Aethyleen kan op de volgende wijze worden verkregen:

1. dehydratatie van aethylalcohol bij een temperatuur van 350 oe over een bauxietkatalysator. Deze methode lijkt wat raar,omdat juist een aanzienlijk deel (wel ca 45%) van het ter wereld geproduceerde aethyleen ~n alcohol wordt omgezet. Economische factoren spelen hier een grote rol,de verschepings-kosten van aethyleen liggen nl. zeer hoog. Op deze wijze

kan een zeer zuiver gas (99%) worden verkregen.

2. Partiële h~drogenering van acetyleen. Acetyleen wordt uit carbid verkregen.

3. cokes-ovengas. Dit gas bevat 3 - 7% 'aethyleen naast ca 34% methaari,50% waterstof,9% koolmonoxyde,2%stikstof 1% kooldioxyde .

en _{, ~ .. \}

De genoemde drie methoden werden, gedurende de laatste wereld-oorlog in Duitsland toegepast en zijn kenmerkend voor een land , dat geen petroleum-industrie bezit.

De grootste hoeveelheid aethyleen wordt verkregen uit:

4. kraakgassen. H~t percentage aethyleen is in het algemeen betrekkelijk laag.We geven hiervan de volgende, cijfers: (2)

mi:x:ed-phase cracking 2%,

reforming 4%

vapor-phase cracKing 23%

catal.ytic cra~king 5%

Men wint nu niet direct aethyleen uit deze kraakgassen.

Men verkrijgt grote hoeveelheden ~.ethyleen door het kraken van'

,aeth~fm,propaan en butaan.

Voor de wiiming

van

aethyleen uit de verscnillend.e gas,sen geven we de voorna@1l1ste method~n aan i

a. gefractioneerde destil18.tie bij lage temperatuur en onder druk. Deze methode is wel de mee'st toegepaste.

b. absorptie in olie.

15

-De wereldproductie aan aethyleen bedroeg in 1952 :

1.000.000 ton.Van dit tetaal werd 820.000 ton in de V.S.

geproduceerd .De aethyleenprij s bedroeg $ O.,ll/kg ,hetgeen ongeveer neerkomt op een rprijs van i 40 /ton.

Het eindproduct in ons proces is glycol.Het is een product dat een groot toepassingsgebied heeft verkregen en waarvan de productie met de jaren enorm is gestegen.

In de V.S. werd geproduceerd. (2) :

1925 :: ~500 ton glycol ; prijs $ 1.,00 lIb. 1952 ~ .. ,2.7.5.000 ton glycol. ; prijs $ 0.165/1b. De voornaamste toepassingen zijn de volgende :

1. als antivries ,alsook als koelend medium i.p.v.pekel in oplossingen met water.

2. v.oor de fabricage van explosiva (aethyleen glycol dinitraat)

3.

voor de bereiding van synthetische harsen ,plastica etc. 4. weekmaker bij de bereiding voor cellophaan.

Wat betreft de bijproducten

di- ,tri- en tetraglycol zijn oppervlakte actieve stoffen en kunnen voor diverse doeleinden worden aangewend.

dichlooraethaan kan worden aangewend als oplosmiddel,terwijl het de basisstof is voor de bereiding van polyvinylchloride.

Ook is het mogelijk het dichlooraethaan te verzepen tot glycol.

-16-Deel 11. De bereiding van glycol uitaethyleenoxydej

Inleiding.

'Me~

kan

~ethyleeno~y~e

door

ver~i~~e~ ~et w~ter

onder

druk hydrolyseren tot aethyleenglycol volgens de op pag!

.... ... .< • " . . . • • . "

1

gegeve~ reacti~vergelijking.Ter.be~~rder~ng v~n

de

re-actie kan aan het water een

we~nig

zu.ur worden

to~ge:-><

voegd,hoewel dan rekening gehouden moet worden met

cor-rosieproblemen"

_.

. . Q

Het blijkt echter,dat bij een temperatuur

v~

?gO.C

en

een druk van ca.20 stm.de reactie voldoende vlot

ver~

loopt,ook zonder toevoeging van zuur;

Zoals reeds eerder werd

v~rmel~,r~ageert~~ethyleen-.

oxyde behalve met

w~ter

ook met

ander~ sto~~~n ~ie

hy-droxylgr?epen bevatten of

r~a?tiev~ !~ter~tofatomenbe­

zitten~Zodoende

is

het mogelijk;dat tijdens de

hydro-0, .. ~ . ' .

lyse met water het oxyde reageert met het

gevo~~de

aethyleenglycol onder vorming van glycol-aethers:

". \ .. ~ C2H40

+

HO. CH2. CH2 ~ OH ~ _{HO .• CH2 .. CH2} ~ ~.~ ~~2. CH2~ OH . . ' .

"di-glycol"

. . _. ...., . ~

Op analoge wijze kan men zich de vorming van tri- en

. . , ' . . . . ~ ... , . . . .. ,_ ..

hogere poly ... glycden. denken te

ver1.0pen~~oor to~yoegen

van extra glycol aan het bij de hydrolyse,gebruikte

water kan men zelfs de vorming

vanderg~~~jk~.

poly-glycolen in de hand werken.In de afgelopen oorlog

hebben

de~e po~yglycolen

in

Duitsland.g~d~end a~s

ver-vanging van glycerol voor de bereiding van explosiva.

Beschrijving van de fabriek.

_..

_.

":'17-wij een korte beschrijving geven van

de·gebruikt~

appa-• appa-• , , , , . t . . . 1 • • _ . . . ' _ , . . . . . ~~ . . _ . . , " - , • . . . . . . .

ratu:,-r~

Wij ,geven echter

.~e.~st ,enke~e c~jfe~s

•.

De opbrengst aan aethyleenoxyde bedraagt

19~2

t/d of

_ . . I ' ~ .... . , . . . _ . .. ~.. ~ . . ~ • ~ " . ... • ' ' ' " '

800 kg/hr.Hiermee kan een theoretische opbrengst aan

, . T ' . . . . " • ,. _ .. ' " . __

aethyle~nglycol

verkregen worden van

1130

kg/hr~waar-'. ., ~ . . . " ..

voor dus

330

kg/hr water. nodig is •

•

Uit de in de litt.(ll) en (13) vermelde

geg~vens bl~jkt

echter~dat

er naast. glycol ook polyglycolen

ontstaan~

en wel ,omgerekend op onze productie:

glycol

ca.

950

kg/hr

•

di-glycol

ca.

113

tri~glycol

ca.

27

"tetra"-glycol

. ca.;

40

-Aan de hand van deze cijfers

z~Jn

.

.

de hoofdafmetingen

apparaten bepaald.

Beginnen wi

j

nu blÏl

j'

he t ae thyleef:l.oxyde •

a) De voorraadvaten,

.

Er staan 6 voorraadvaten voor het

aet~y~e~noxyde

ter

der

beschikking ,elk gekoeld

me~

een

circuler~li,de

pekel-op ....

lossing en ondergronds

_{• b •} opgesteid~De 11 ... '" •

inhoud per vat be-

. . ... OF •• , "

draagt 10. m3

,d.~i ~een

voorraad' voor

~3

u-q.r ,ruim

2~ dag~

b) De meetvaten.

_{. .}

.

Vanuit de voorraadvat.en wordt het

o~yd~.met.b~hul:p

van

stikstof onder druk geperst naar bovengronds

_{. .. ~ • "" _} opgestel~ _{• n}

de meetvaten,drie in getal,met.elk een inhoud van 3

m3~_

.. • • • . • " . . ' , rt - . . . . . . , . - • , - , .

dus per vat een voorraad voor 3

uur~Zodoende

is

b~reikt~'

dat bij een drieploegendienst van 8 uur elke ploeg

zor-. ... .. ' . .. ~

gen kan voor voldoende

g!ondstof~

De meetvaten zijn eveneens gekoeld •

.

Voorraadvaten e,n meetvaten zijn aangesloten op het

stik-stof-ademsysteem.

. ..~ ....

-18-c) De

mengtorèns~

.

Tw~e m~n~t~rens wo~den

gebruikt om het

aeth!.~eenoxyde

met water te mengen.De torens bestaan uit een

cylin~

.. f~ ~.,~ • • • ~ ••

-drisch vat van 2 m hoog en

0~8

m

d~amê;waarin

schotten

zijn aangebracht.Op.,dezef'vaten z,ijn kleine kolommen

ge-• r - ~ . ... ~

plaatst,2m hopg en

9,3.

In

diam,die gevuld zijn met

Raschig-• " . . . .... f ~ . . . . . .

ringen. De watertoevoer naar de torens is 4800· kg/hr.

Het

wate~

wordt boven in de gevulde torens

gevoerd~het

, or ~.., •

oxyde ongeveer op de helft van de totale hoogte.Men

be-reikt hiermee,dat zo min mogelijk van het vluchtige

_.

_..

oxyde uit de,onder atmosferische druk werkende

meng-.

.

torens

ontsnapt~

... ~ >, .

Vanuit de mengtorens passa:rt het mengsel een

warmte-wisselaar

va~

het "haarspeld"-type',in tegenstroom met

het product uit de

reactor~

Aangezien in de reactor een druk heerst van

ca~20

_-

atm@

_{' :.}

wordt het mengsel met behulp van een centrifugaalpomp

• I

door de warmtewisselaar naar de reactor

gevoerd~

d)

De

warmtewisselaar~

. .

Het reactieproduct heeft bij intrede in de

warmtewis-selaar een temperatuur van 180

o

C,en

stroom~

utlmet een

temp~ratu~r

van 100

o

C.Het mengsel ,van

w~ter

en aethyleen ....

oxyde komt de warmtewisselaar binnen me.t een tempera-

. - . . . . . . . . " . -"'-'

tuur van

20oC,~n

stroomt eruit met een

tem~eratuur

van

.. . . . . . . . . . , .

170°C. Voor het verwarmen van totaal 5600.kg/hr

vloei-~. " .. . . . . ". .. 4 • ~ 11 _ •• " ~

stofCs.w.=l) heaft men nodig

_.. 150~5600

= 839000

kcal/hr~

" " . . . .. -, . " . .

.

.'

Voor het log. gemiddelde

tem~eratuursverschil

vindt men

' . 1 • • . . . , . . . . . . . -, ~.... • • ."

33,66~C.Voor tu~~ulente

stroming

bedr~agt

de

total~...

.

warmteoverdrachtscoefficient

_{. "}

ca~90'0

kcal/hr;m2 tCCZie bi

_{.... . . "",. ~ " .}

jv~

"Wärme-atlas",V.D~I~(1950).Het

verwarmend.

op~ervm.ak

van

~, . : ,

-

-19-Aangezien reeds in de warmtewisselaar ten gevolge van

de verhoogde temperatuur een

gedeelt~lijke

hydrolyse

,. . . . 9" • . . . 0.... .... > ' . • • , . r

optreedt van het oxyde ,onder warmteontwikke1ing;is het

" • ,_.... . - A • .., -" . . . , '

mogelijk dat het

m~ngsel'

een,te hoge

te~pe~a~uur be~eikt.

Om di t te voorkomen kan men via

~en k?rt~lui tl~~dil1~'~

waarin een

rege1kraan!~werkende

op de, tempe::ratuur van

. ' I

het mengsel,een deel van de koude vloeistof omleiden.

• , I ' . ~I' ... " ..

Vanuit de warmtewisselaar treedt het mengsel in de

reactor+

. e) De reac

tor~

.

De reactor bestaat uit een cylindrisch

vat~h9ogte

10

m~

àiam80,8

m~~e

lege inhoud is derhalve

_.

5,~~ m3~

' .

.

De reactor is gevuld met Raschig ringen van

, , .

50/50

mm""

,

.

over een hoogte van 8m,en is verder voorzien van

ver-hittings- en koelspiralen die dienen om bij het in het

_.

~

bedrijf stellen de temperaturen op de gewenste waarde

te brengen.

De inhoud van de gepakte kolom bedraagt' voor

pakking~

-

.

materiaal van di t ,type

73fo.

van de

~ege

inh9ud(Zie

I>

Sherwood:"Absorption and Extraction"Mc.Graw Hill,(1937)-;'

• _ _ ' _ • I .. • .. " , ' 1

dus hier 2,98

m

3

.De verblijf tijd yan

5?OO

kg/hr

y1oe~-stof~waarvan:wij

het s.g.6p

~ kunn~n, stel~e~~~edraagt

dus rond

~ uur~

In di t ti j,dsverloop

i~

het oxyde

?n~er

de heersende omstandigheden nagenoeg

v91~edig ge~ydro­

lyseerd.Daar bij de reactie een

~~nzienlijke

hoe,v,eel-heid

war~te

ontstaat én temperaturen hoger dan

_.. ' . . ~.. -- - . . .

200°C

;,~ .

vermeden moeten worden i.v.m.ontp1offingsgevaar,heeft

_-

_....

" '" .- ....

-

~,.~

-

. ' . ..

men eeÄ grote overmaat water alé warmtebuffer

hodig~

Dit is de

reden~dat

men in plaats van de

stoechiom~­

trische hoeveelheid

va~

33'0

k~hr

water, een hoeveelheid

. .~." .... ~ • _... .... ~ .• - , ' t -' ...

-20-.

Het reacti.emengsel komt de reactor binnen via een tot

-, - . , . ...

-

.

bovenin reikenda pijp en stroomt dan omlaag;·

• • • -' • • . . . . . . • _. -<; do. ~.

De

temperat~ur

bovenin de reactor bedraagt 200

~,onder-~ . " l ~ . . . . ' < ... - . . . • - . "

in is hij l80°C.De bij deze

tempè~atu~r

door het

meng-sel geleverde dampspanning is

ca~20

atm.

Via Ben regelafsluiter;die eeri constant niveau in de

re-actor

handhaaft,stroo~t

nu het mengsel van glycolen en_

water naar de

warmtewisselaar~onder

d)

b~~~roke~,en_van

daar naar

e~n

expansievat,dat tevens dienst doet als

ont-gas ser en waarin de resten oxyde en

ander~ -gais~n

zich,

van de vloei stof kunnen

afschei~.en~ Te~

pevord.ering

hier-van wordt nog stikstof door de vloeistof geblazen*

Onder zijn eigen druk stroomt vervolgens de vloeistof

naar de opslagvaten voor verdunde

glycol~

f) De opslagvaten voor verdunde glycol.

-

.

Men heeft verkregen een oplossing van 1130 kg glycolen

op een totaal van 5600 kg,dus een gehalte

yan

ca~20%

3 và."ten van

~O

m3 ,voldoende voor opslag.va.n ca 5

pro-ductie-uren,dienen als voorraadvaten voor de verdere ..

be-:-werkingen die de verdunde

glyc9loploss~n~ no~.moet

0!lldet.:-gaan.Deze verdere bewerkingen bestaan uit verwtjde~en van

.

het water en scheiden van de verschillende

glycolen~D~ar

. .

.

. " . "

.

'

men kan aannemen,dat er tijdens deze bewerkingen

weini~

storingen in de apparatuur zullen

optred~n,die

een

lang~

durige reparatietijd vereisen,kan met het bovengenoemde

opslagvolume worden volstaan.

g) Het verdampstation.

r . . . . '

Vanuit de opmlagvaten voor verdunde glycol wordt de

vloei~

stof naar het verdampstation

gepompt~

I

-21 ...

waarin het met

behu~:p

van de

afg~wer~t~,

stoom ui t de

verdamplich~me~ _..

in

twe~

_{- - . . .}

trappen wordt

verhit~nl.eerst

' ... "

...

op 80

oe

en vervolgens op l50°C,bij welke temperatuur

. , - ,

-

. ..,

h,~t.

mengsel

~enslotte

het eerste

"y"erda~plichaa~

binn~n-I

treedt.De hoofdafmetingen van de verdamplichamen

~ijn

als volgt: Hoogte dampruimte

1,70 m

Diam;

ti

:1,70 m

-

.

'

Hoogte stoomkast

2' 30

,

m

Diam~ 11

1',00 m

.

-In totaal moet in' de drie verdamplichamen',werkende a

triple effet,4b280kg/hr water worden verdampti!De gecort-

_{. . ...}

"

centreatle , oplossing bevat dan c8.85% glycolen.Verder

indampen kan hier niet geschieden',aangezien glycol

_{. .}

~.

voldoende vluchtig is om in dat geval

g~o~e

verliezen

op te

leveren~De

laatste hoeveelheid water dient men

.

af te destilleren.

Voor verdere gegevens omtrent het verdampstation.moge

worden verwezen naar de berekeningen;

Het condensaat,afkomstig uit het

ver~amp'station ~ordt

gevoerd naar een aantal

opslagvat,~n

voor condenswater ..

Daar het condensaat nog.glycolbevat,gebruikt

~en

dit

water als proceswater voor de

reactor~De.in d~t

water,

aanwezige glycol geeft o.a.aanleiding tot de vorming van

poly-gly?olen~

Voor de opslag van het condensaat-water staan ter

be-schikking

~

vaten van

_{, .}

l~ m~

inhoud,voldoende

_{,. . .}

~oo~

-het verzamelen van

De geconcentreerde

.

naar een opslagvat

het water van 7

productie-uren~

" , . - p. . . .

glycoloplossing wordt eerst gevoerd

... • • .jO

I •

. " ....

.

-22-Daar het volume geconcentreerde vloeistof uit het

ver-dampstation ca.

1~0~

j

bed~~ag~~kan ~~k dez~

opslagtank

c8.5 productieuren vloeistof betatten.

, . " .

Vanuit de opslagtank voor geconcentreerde,ruwe glycol

~ . .

-wordt de vloeistof via een hoog-gelegen buffervat naar

de eerste 'destillatiekolom

gevoerd~

h)·De destillatiekolommen voor continue

destillatie~

Voor verwijdering van de laatste resten water wordt de

.

'

ruwe glycoloplossing eerst onder een vacuum van

ca~30

mm

kwik

gedestilleerd~De

hiervoor gebruikte kolom is een

schotelkolom met 30 schotels',IO m hoog en met een

diam~

van 2m.De voeding vindt plaats op de l5e s'chofel',de

top-temperatuur is

ca~95°C

,de bodemtemperatuur

_. ca~165.oC~ _.

Ee$n terugvloeiverhouding van 1 wordt toegepast.

De kolom levert als topproduct

water~dat

gevoerd.w?rdt

.

naar de condensaattank,het bodemproduct bestaat uit

watervrije

glycolen~

Het vacuum wordt onderhouden met behulp van

stoomejec-tors en barometrische condensors.

Het bodemproduct uit de eerste

~olom

gaat nu naar de

tweede ,van dezelfde afmetingen,waar onder een druk

va~

5 mm kwik als topproduct wordt verkregen

zU~'Yer g~ycol,

als bodemproduct worden polyglycolen agepompt.De

_{.... . "'"} t~mpe-_....

. . 0 ."

raturen in deze kolom

bedra~en a~n

de top

95:1~O C;~n

de ketel 175-180°C;de

terugvloei~erhIDuding

is weer 1.,

In de derde kolom,van kleinere afmetingen,nl.een hoogte

_{. . . ' .~ . . .}

_-

_..

_..

_~

van 8 m en een

diam~van

1,6 m wordt,als toppr?duct

ver-kregen diglycol,als bodem.product

t~i- e~

hogere

glyco-len.Ook deze kolom telt 30 schotels en werkt onder een

_{. . . ,}

_.

..

..

"

-23-,:,' ·;'1

d~ keteltemperatuur is

195-200<!)C~

Het bodemproduct uit de laa tste kolom-, ca.67 kg/hr ,wordt

_{... .}

afgepompt en opgevangen in een wacht-tank.Deze tank

" .- , "

heeft een volume van 10 m

3

en is dus geschikt voor het

~pvangen

van de productie van 1 week

?~g~v~er.Een~

per

week worden, de polyglycolen dan aan een vacuumdestillatie

_{. .}

,- '"

onderworpen,teneinde ze te scheiden in

triglycol~tetra-, ..

glycol en residu.Dit geschiedt in twee kolommen van 7 m

hoog en 1,6 m

diam~~gevuld

met porseleinen

Raschig-ringen van 50/50 mm.

De voorverwarmers voor

de~e

kolommen hebben in verband

.

met de sterk schuimende eigenschappen,van de

t~

destil-lere;t vloeistof een bijzondere gedaante',zij zijn

nl~

ingericht als verdampers en de voeding wordt in

damp-vorm in de kolommen gevoerd.

Het vacuum bedraagt in beide kolommen 5 mm kwik,de

t~mpe­

raturen zijn voor de eerste kolom

130

0

a

aan de top en

_.

140°C aan de bodem,voor de tweede kolofu 130°0

aan_d~

top en 200

oe

aan de

bodem~Het ~opproduct

van de

t,?e~de

kolo~

kookt bij 760 mm kwik boven

279b C

en bestaat voor

he~'

grootste deel ui t

triglycolen'~het

bodemproduct

be-vat tetra- en hogere

glycolen~ _.

..~

Op gezette tijden wordt de vloeistof die als residu in

\

de voorwarmers

achterblijft,afgetapt.D~daarin aan~

wezige stoffen blijken oppervlaktespanning

verla~ende

eigenschappen te bezitten en worden als zodanig

t?ege-. "

.'.

'

past,dan wel verder verwerkt tot synthetische

schuim-vormers.

!

i

f

'(

I

• ~. ~---'-'--- - -._-_.

---_

..• - - -.-. _'_ -·0-- _ ~&;;:,

_. ____

~

___ ._ ....

_._._.0_ .... _, ." . _... . •.. ___ .. _ .... __ .

. .

·~tf.4t2?;.-tu-~kf'~~

..

0---._--. __ .• --._.- .. _ . . . _. ____ . __ o _ . _ _ _ . _ • • _ _ _ _ . _ . . . ~--_. _ _ • _ . _ . _ _ . _ _ _ _ • • _ _ _ _ _ _

\~

________________________________________________________ .. ______ --____

~---~---

____

~-'4

..

. .... -

~--X~~~;-==--~-=-~=====~-~-==-=~=--=-- ~

...-.

"'---'-~=-~-~~;'~Ä~~~--Z-'~~~'~~

;;".

:.~~---. ---

--~~,~~/.e-~4~~~7'k'~~

" --- -.

~

---. ----

~-ilU-~fo/Ü427~-·2-· ~~---.--.---~-ç.

- ---.- "-

.---.---.---.--.---~*~- ~A~

...

-ztA.

~

..

- ... - .... ---... -- .. -.. ---.- ---.

·---·-~·&·~~~fo~

'. ' ..

·----7~·---·--

---.- ...

~

.--- ..

---·--····-··----l·----·---·---~~A~~~/ ~~~

~"~

.-.. .

~

.- .. - .--.. ---

4tfPu-h-~~t)(.. ~~~-~-~-4---~--~.--

',~-._. ____

~a~p~/~,p~~~,

~.~~

~

~~/-.

_. __ .. _ ... ___ ._

~A.

__

~~_~_~_~~---U/c~~.--

... .. .

.

-.~

..

---.-~~Lk~~.--~-~~h~.4~~

'-. - - '-.

-.----.~~tf?_

.. -.-

?~~~~~~.,/~~.d~

... __

~

_____

~_~~-~- ~_~~/d

~:L~,--.---

... _

.. ___ .. __ ._.'.

_ " _ _ _ _ • _. _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~_~ _ _ _ _ ~._~ _ _ _ _ ~. _ _ _ _ ' " • _ _ + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ • _ _ _ _ _ • _ _ _ _ _ - - . . 1 _ _ _ _ _ _ _ _ . . _ _ _ _ _ _ _ • K~ _" _ . _ _ _ -,. I - t -

S'

J - " ' - ' - - ' - - .. ~. . . . '--'-' -. r - - - - j .-- --.-- ... - r - - - - . - - --- .- _.- .. - - ' - - ' .. -.- .... '-' ~-.---'_ ... ___ ... _... . ._ .. 1 - - - . - - - ' .... -

--.-..

.

. ;->I 3 ; : Q '#I!

. .-. -.. -... -... -

---

-~-

-- '-.-z:--

ç.-~

---' .---

-'--,7--9-, --9 z.~ ----.--

T;;.'

F ':''9,::' C;~-73'- .."

f' .;

-'"' - ~ \.

t .

.

Wt't'Ip!)pQ,hnin, Q.h a\ek

~~~

cotC2.!n. _,,,ö

ol ti") tn H~ . , ., ...

-~, \ , / _...,..

•

~,

I

,

, '"toc :

Br-~ .. ~~. 'w'

I

, , ri

...

, \

1~1:

,

-70-I

L w'"' 8

I

-~

t

-E

"1V

i

_I t -...

I

_, ~ I

..

- . "

..

,

I

t -t -i t--- , ~

.

:IQ.. I ,I.'t:> /.b /;t~ .Ik::> 7'~ ~ 0 . 1 " 0 ~ ? .~ 25 -~,...::: ) :0. -~.

-

-\ _,

~=~~~._~:=~==~='~~===---_-_ .... '

~~~k.~Zi~~.

···_~--Ar~-6-~~4u.rk&uf.~ 4~~

-

&L-,~b?? ~-áA.~~~~~,_/~

aar

___

#_Ait!_~~7~~~~

__

~~~_~

.

.

~-~----·-~.-·&d_-:Z;d,414~.~~/i~~··~~~d-~··--.-.

' .

"

---'='~~-~~~~ff~~~~~~:

... ' •••.•...

~. k;Ukk;;;:~~,';;;:~~~A7~

...

_,_~_,~.~ ~k;l1l'd~ J1?~/Udtf-&t,~

• • - ' . u • • • _

,{i:-~_ tZ~._.~._.~~fi-~- ~~

~tfW~~.~~i

' u . ' _ . . . _ _

.~# ~a:c.R~·~~-I'~~4:2~a:?

..

.... . .. _._ ...

/~~~~~d/hv_a&_M~--d~/ ~~.

.

.... ____ . ____

~

..

~L~~_4/?.u,-~.é'

~~~~

~a:~

'~,'~_1t~.d._~~~~?~ij~-/~/,;;l#/~~

.

. . . ... . , .,.

~~a~

~'- -';~7.- .-;.·jy~ht~J

_ ... --- --.. _

... '.- - .

..~._-_

..

_~.

-

~

. ... To/Ü

.

~

~~

- - - - - - - - - - ----.-----_._- ---_. - ----~---_. __ .-._ .... --_._~ ._. - - - -_.~_.----.- - -._. - - - - - ..,

,1.

--~~~---_...-.---I/.

-;Z,

i

. . . ' - - - - --

_

... ---~ . -- ._--~ - _ . --~ ._ ... -._---~---... _---. .. ~---_.

~~-. . ' .

/~

/6.

--- ---.--- -- ----4'

- . -. -

---k.

A.,:'

ac .

---.-- -- .-

--.

~-~-r~

,

-- ~ - ---.--- ._-- -~_._---

---..

··4..·~·A;;.-;z;;:.,f~~Mv

...

~

k&~~

~~~"

..

~.~:­

----

~~

--~-~~-~;;dni'--;t~-~.-~?A.-'~-~.~--~--~---~-. _________

:-d~a_dR!t4v-

t74 -

~~.~ ~--

---.----____ --- .- ..

---~

_=~~-

___ --- ----

--~~~~---~--~/2

2-.

LL-~-~--~---7-~--~ ~~-=~--~=

---~~~

..

_---~---

---. . ---- ---

---__ ---__---___ .. ---__---__---__---__---__---__---__---__---___

.I:._~~~.~~..fo ~.~4"._.·

. .

-~==---. -.~- -.=~"':L:~_::~.~.==__~

__

.---= .

--.---.. ---.- . - - ... Á,,-

4!~r~t1á.a~~~4'

--- ---.- .. - - --- -- '-- - --..

~ -~.

--..-y?#;

R.

4.

tJe. ' -- - -

---________________________

·~7;..--~~~~~-~~

_'

...;6- ...

If,~~h>~~.

. . .

--. _______

-_~

___

~_ 4~-~

~~~~k~

. .

" .,

'.

'.'

'. ,

-."

-- --- _.- ._---- ---_. , ---

.

--._-- ---- -- - - --- ---- -._. --- ---- -._--~_.- -- - - - ~ -.---~---~---~--- -~---- - ----~ ---

-J

J

\ I

I

1 \

1

i

i

I

j

~ ' - 1 ' 9 ' ... - .. , ... _ _ .... _,...~_ ... - - _ ... -" -" . ~ ~ 9. o

ç

-~J. 41: . .'d

IE .

I)'-'~

1 é---

ntl

. .. I ~ihI' ~ .- .: . ,f , , . ;it--- ---j

. /U

IJ ;---.-

=

-1

1 I t ~ ~ , -.1ll.

IT· -. -·L

: - - - * .

-,,-~

-.IILJtQI. ... , J '

-~

r"1

..

-

~-~

-

!~

' - - - '

II1

.

~_'m,

I êt1

:;

\TOOn

i---nu_--r=:-.

~~'" .. I : ;;;.

~~:.7

·:t

J;;Ç:J,n

n

""

5

(Affiiffii]

I

~

:

.

1

.

.

~.

~

i

,~

c

Q

...

~;w-=-~-~-

=-:D

w~ l'ëiiLOiiil

E~l

~ .'. lJ ... ~~ .

--

.-.

--

~._--(

-.l

TI

r\c.

~ ~ 41:

r ..

~

l '1 -

~H ~

[t~~~

~

BERElDlNG AETH'fLEEN -GLYCOL

P.N.BENEKEN KOlNER C.I. DOUIJES

Dm 1

..

~

Dl,TUM 2' HAART 1955

,'~ " ' - " - , .

-,

--.-I-~i- ~ ---~fn4·7· Na..v~~ MA.:PllA,~oU..lix "/~tui..K9!J~

Û4v,-t#j_ ...

~~.

,,, ....

~

..

_.+~~_M

..

;t~j.~. e:4 __ ~~ ~~e.o~~:..~IJ/4d .. ,. ,. __

~.-•.. _,.~~~--•. i l4.ë.(t...,_~'rA-Dri./..lod.~_~ ~ _cut __ p.,/'/~ .. ~t-c..., _ ~ ~;', ~_ . . _ ,. ___ . " .

-tII-'_ ~ "'~ ~çolj~ #(/{HV ,{.l.1 ~l cult.r~'()).)'~· t,",t.

J.c.ç.~-, __ '"'.~_._ .. _ .. 1.~ -M/l-!JÛ.'J:.~--.4;;D;t..t'~·~ eç.a, .. ~~j ,'TJS"O ~,~/J4~_;?w0t-.9,

4tUtte-... __

~_,~

__ _

>,~ I I

I

.. " ..

-,m.--_.

l

:4-r--.{/.A.-

&:t.ûó.çfAMA.. {Il, Ir! . ' J.c~/Ç ~'" 1o.tv-tet4~

/(J ,IJ; t-_ /p~ (I"().----~~.

,_. _ ..

_~.

___ ._ . .

h~-~~..mt'~~.- IfJ.!tJ - ö/FP!J

/1('/;.'

.EI;(). . " ____ . __ ._ .. fl ~ ...- -" ~tA,()I.(.A.., t4 .n·~Cl,.ro.r/~

,

d# va.--, ~ -ia ~ut4-r;t ~.&~ .i"~o? - - ,.-...

--': ,._,."'.u. r,;, _ ~ __ tD~,..,. ~oJ.I . r~.u...c/.· Ac. .. '. ~7~do.. ~r-- ~--._--.~---: .... __ .. _.~_~,_..~ _.tom ~ ()1- .. .lj.fPq~. ...40-. ~~f,A.~' tVtU7 et.-, ec""tJIt.-,,,,,

t

(/'1*'.1.

h .. _ .. , .. -

~

..

,~. ___ /to.dt-.~·If?II~KJjI(I(I4.?tdo(. ~;=1.!'''''''1.

.

.j.." /11.) "-' tir) 1'JI'f-iuU..,

-I.

~ --~

....

----~

~ . t

~ -~,.~,'-" -W~~, ~t',~ .~~~ ~ ~

/",.-,/

P0 41'l. -~~- - - - .

-~"---""'~--~1 ~,ett,,;,'-'~i-'~-"~

.

!PP..ufu, ~'oIt' o..,Y-._ -~ u . _ _ _ _ _ _ '---"-'-'-"'-"'~'"

___ ~_ .. _.~. ~j~.~_~ _~._ 4 _ ~~""'._ ht~.~.d-b<ó!.- ~t~

..

~,_l_

' _ '

__

' _ h _ " . -4I._;l-.._~t __ ~ ~_ .. et- -t-'çç~ ~

...

~

of.U.h''4 .

e.o~-en •. _ .. __ , .,

, _ n " _ _ • _ _ , _ c;J .jQ,,-~~ . ~ '-

4.

()r,du",?,,,_~ _~._4,Ç4-et.., ,MA.;/;. e.1"O "~. #.etJ ,

• __ _. ______ L . _~~ _Q.~ . . 7.t.t~.~~---~~

. .(;..

~/uM.tr~ et- ~- ---'''' - .. -- . . . '

. ___ ... " . __ . _ .. ~~.~ .. _4d~_~~_4t~/lh_r~"~ __ ~-{Jt...·->~.e.c:,çr ~~~,--.--,~-_.

~.-: ~':-'.-- -&dtu~r ~--J"o~-"~/'/'u.J.D.Ço/-!~- ç·o.(/,_ et..rt..·· --.---. ~~'--.. - _~_ _.L~k'f>' M!-"~'.P

__ .

H . • _ _ _ _ _ . __ • • • • •

J~;J

-.-._..

IJ ..

~_IJ,.. ___ ~~ .. ~ ~ ~ --~j!.tlu...Ot. tiJ, e-

'7'

M4. .--.--~.

!

~' ~ ~~c,----.

..

fP,.~

...<14.. - - .

J.t,,""':""7

c.

~

- . . "'"'c . ...,. ...

~7&

...,

./'1 '

~.

.

().QhI~_II!t·

tJtILu",

-'l~'~" r:4_t.e..~if;if:.,·ï-~~ ~.-A-·r·----

--'-t:·

c

;')~~:;~~.~.ç~~~;;:4/~~~c.:

...

~~=;~

.--[ _ a t .

-1'4-11., ..

~/t;~,_ ~ ~ ~ L~,·.",- - ___

)1.

~ .. __ . ..t.!HjJ' __ g~~.'ftf° e, __ u . . • _ . _ __~ _ _ _ _ _ w _ _ • _ _ _ _ _ _ • _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ... _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~_ , i :. . .~:

l.- ._. ___ -"-______________

~

_______

~

___

~_...I

_______

~ ~

_

?1

1Jt.u-, ____ Ero _":"_ lit,o __ tÁ __ 94rb, __ J.u; __ ~04 _________ 4't",tA-4t"~_ ;/~-

t

t.~ uP) ______________ _

1

6() -'iS: 0 _ _ /(1 100. f! _______ _ -- ---____ --- __ -- ~/'J -.-- __ 'If} _____ l..dl!.J'_ --- --- --- ---_______ _ ______ ______ __ ________ _ . I p.J ____ c-- $"0_. _ _ 1(1(1.(1 __ _______________ ___________ JI".J ______

--1"----

_IOIM! __ _ ____________ ___________ I"., IIJO 10(/.(1 • . ~--- ---_. ",--_. --~---~ --. --.-- --.----.----.----.----.----.----.----.-- _w.". __ ~ __ r~-.û.---lc.t--4d~14. ---~H..&~~--f{)~/~~"- -~-eá:. k 1 / ) . . . . ~ ..:aL. •

---- ________ -.~-.u,a.---r~-- -t>oOWy __ • __ ' / __ ~-oto/M.,~--~I 4at---~-t:~ ----.--- --.

-- -- ----~~' --- --_._---. - --- - --- - -- -- -

-________ _

~_tj !-O()-.I)/A._._~/L;,&- ~_~/

___

!M--ç~ _ 0 -t4-_ é~rç~ ___ ~~_

---:---_~j-Jd;-~. -%--~- Pb----~É<f--(/.-~~kl-,pfM?_ ~---- ~~7-t~~ ---~I

--- r.

%_tm __ 4 -okJ:.m/--k€_.u.-r·-%~-/4.- ~A'd'l_(_~_ /otr,; KJ _ _ _ _ ·

---- ---- ---- ---- ---- ---- ---~'LJi!&.--~f. ~&--'-l~

__

~_otow,_kt_~

r-

t4_{--!----:--- ---}

---'I> ---t--r--tt.mt-

9e.

w_{-,%j(f,-._'tlt.- ____} f( _ _ _ 7~1V_%_ (!t_ __ ~DL_%_ ~, _ v/. It. 0111111/1 td (/tynJ ______ ________ /(/0 _ _ _ 1/,(1J ___ _ J.JJ__S"J·f____S_

---- ____ . __ ----91--- __

u.IJ ___ /·fJ._I--_I:~~L _ _ _

9·t

___'1./ ___ _ _

--- --- ---9t---

p,I,I----'.}/----

---~---.!.~---_________________ r---96---~ -1J·JI---f--..I-Jf!-- ~-- FI·.1__ -If·o ___ JD

--- - - --l.f---'"

'If~----/·6fl' - ____

=

_______

=-___

II~J ___ _

________ _ 7'1 ____ -

lJ.f6 ___ /.iJ -_'If._~ _ _ --J,J·l-__ _ l~.,.

__

_ __ ,-_IJ _____

O. gG ____ .l'~J 9t o. 't6 1·11 I(f,( __ '(}.I /I.a ;&.J _IrJ.J ._---

--

<-J