1. Получение этанола сернокислотной гидратацией этилена.

Сернокислотный способ был открыт Бутлеровым, но получил промышленноу осуществление только в 50 годы 20 века.

• Первая стадия — абсорбция этилена серной кислотой с образованием сернокислотных эфиров.

• Вторая стадия — гидролиз эфиров.

• Треться стадия — выделение спирта и его ректификация.

• Четвёртая стадия — концентрирование серной кислоты.

На первой стадии взаимодействие этилена с серной кислотой состоит из двух этапов. Первый — это физическое растворение этилена в 97 — 98% серной кислоте при температуре 65 — 75 гр. цельс. Второй этап — это гомогенное взаимодействие компонентов с образованием алкилсульфатов.

C2H4 + H2SO4 = C2H4-OSO3H

C2H5-OSO3H + C2H4 = (C2H5O)2SO2 диэтилсульфат.

Диэтилсульфат в условиях процесса может взаимодействовать с серной кислотой, в результате чего образуется этилсульфат

(C2H5O)2SO2 + H2SO4 = 2C2H5-OSO3H. Вторая стадия — гидролиз

C2H5-OSO3H + H2O = C2H5OH + H2SO4

(C2H5))SO2 + 2H2O = 2C2H5OH + H2SO4.

Реакция идёт быстро. Образующийся спирт сразу же отгоняют. В качестве побочного продукта образуется диэтиловый эфир.

Этиленэтановая фракция продуктов нефтеперарботки содержащая 60 — 75% этилена под давлением 20 — 22 ат поступает в нижнюю часть тарельчактого абсорбера (1) и барбатирует через слой кислоты имеющийся на каждой тарелке. В верхнюю часть абсорбера подаётся для орошения 97 — 98% сераная кислота. При абсорбции этилена серной кислотой выделяется большое количество теплоты, которое непрерывно отводится водяными холодильниками расположенными над каждой тарелкой. Температура в абсорбере не должна превышать 80 гр. цельс. Не поглащённые газы (в основном этан и примеси), содержащие не более 2 — 5% этилена промываются водой и 10% раствором щёлочи в специальных скрубберах. Сернокислотный раствор из абсорбера направляется в гидролизёр (3), где разбавляется водой до концентрации 50%. Темература в гидролизёре поддерживается в пределах 100 — 110 гр. цельс. Давление 2 — ат. Время гидролиза 30 минут. Выделившиеся растворённые газы содержащие небольшое количество диэтилового эфира выводятся из верхней части гидролизёра, промываются и нейтрализуются. В растворе выходящем из гидролизёра содержатся: этиловый спирт, вода, 43 — 50% серная кислота, диэтиловый эфир, растворённые газы и непрогирогидролизовавшиеся этилсульфаты. Далее вся смесь поступает в отпарную колонну (4), где давление 1,5 ат, и температура 105 — 125 гр. цельс. В колонне происходит окночательный гидролиз. Выходящая парогазовая смесь направляется на промывку, нейтрализацию и конденсацию. Полученный спирт — сырец поступает на ректификацию. Слабая серная кислота отводится на очистку и после концентрирования и добавки олеума снова подаётся в абсорбер. Для получения одной тонны спирта расходуется порядка двух тонн концентрированной серной кислоты. Потом приходится упаривать прядка четырёх тонн разбавленной серной кислоты. Такой кислотооборот вызывает значительные трудности из за сильной коррозии оборудования. На одну тонну этилена вырабатывается 1,2 тонны спирта — ректификата и около 100 кг этилового эфира. Степено превращения этилена в спирт достигает 90%. После ректификации получается 96% азеотроп этанола с водой.