9.2. Этиленоксид

Полимер этиленоксида – полиэтиленоксид [—ОСН2СН2—]n, - растворяет-ся в воде, бензоле, ацетонитриле, тетрахлориде углерода, хлороформе и неко-торых других растворителях.

Низкомолекулярный полиэтиленоксид используют в текстильной про-мышленности как вспомогательное вещество, как загуститель в гидравлических жидкостях, в фармакологии и косметике, в производстве керамики, а также в производстве полиуретанов.

Высокомолекулярный полиэтиленоксид применяют в качестве флокулян-та и коагулянта при обогащении руд, отделении и концентрировании осадков, взвесей, угольной пыли и др. Водорастворимые пленки из полиэтиленоксида используют для упаковки пищевых продуктов, красок, чернил, агрохимикатов. Полиэтиленоксид используют также для повышения эффективности вторичной нефтеотдачи. Блоксополимеры этиленоксида и пропиленоксида – неионоген-ные ПАВ.

Низкомолекулярный полиэтиленоксид получают полиприсоединением этиленоксида к гликолям. Высокомолекулярный полиэтиленоксид синтезируют полимеризацией этиленоксида в суспензии в среде осадителей полимера.

Из этиленоксида получают многие ценные продукты, например этиленг-ликоль, используемый для производства полиэтиленгликоля и полиэфирных волокон, антифризов, хладагентов, а также в качестве растворителя.

9.2.1. Получение этиленоксида через этиленхлоргидрин

Процесс получения этиленоксида из этилена через этиленхлоргидрин в течение длительного времени являлся основным промышленным способом по-лучения этиленоксида. По этой же технологии получают и пропиленоксид. В основе процесса лежит реакция гипохлоргидрирования олефиновых углеводо-родов с образованием -хлоргидринов:

RCH=CH2 + Сl2 + Н2O RCH(OH)CH2Cl + НСl.

При хлоргидринировании аллилхлорида получают 1,3-хлоргидрин глице-рина, который используется для производства эпихлоргидрина, являющегося мономером для получения полиэпоксидов и промежуточным продуктом в син-тезе глицерина.

Процесс осуществляют либо при совместном пропускании хлора и оле-фина через воду, либо при барботаже олефина через слабокислый раствор хлорноватистой кислоты.

Механизм реакции может быть описан следующей схемой:

Cl^-

RCH(Cl)CH2Cl

Cl

2

+

RСH=CH2 RCH=CH2 [RCHCH2Cl] ^дихлоралкан

Cl-Cl ^HO

² RCH(Cl)CH2CI

хлоргидрин

328

+
[RCHCH2Cl] + [RCH(OH)CH2CI]	RCH(CH2Cl)OCH(CH2Cl)R.

Дихлордиалкиловый эфир

При гидролизе 1,2-хлоргидринов в основной среде образуются -оксиды олефинов и гликоли-1,2:

	RCH—CH2 + Cl- + H2O
RCH(OH)CH2Cl + OH-
	O
	RCH(OH)CH2OH + Cl-

Процесс получения этиленоксида через этиленхлоргидрин протекает в две стадии.

На первой стадии из этилена и хлора в водной среде получают этилен-хлоргидрин (гипохлорирование):

CH2=CH2 + Cl2 + H2O ClCH2CH2OH + HCl .

На второй - взаимодействием этиленхлоргидрина с основанием, например c Са(ОН)2, получают этиленоксид:

2ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 2H2C CH2 + CaCl2 + H2O

O

Этиленоксид

Гипохлорирование проводят при 318 К. Этилен подают с 10%-ным из-бытком по отношению хлору. Концентрацию этиленхлоргидрина в реакцион-ной смеси поддерживают на уровне 5%, чтобы свести к минимуму образование побочных продуктов. Выходящие из реактора газы, содержащие 10-20% этиле-на, охлаждают водой и нейтрализуют щелочью. Часть этих газов возвращают в реактор, а остальное, во избежание накопления в системе инертных примесей, сбрасывают в атмосферу.

Раствор этиленхлоргидрина, выходящий из реактора, смешивают с 10-12%-ным раствором известкового молока и подают в омылитель, в котором его подогревают острым паром до 369-375 К. Пары этиленоксида, воды, дихлорэ-тана и других хлорорганических продуктов из омылителя охлаждают до 313-323 К и направляют в ректификационную колонну для отделения этиленоксида.

Способ получения этиленоксида через этиленхлоргидрин отличается про-стотой оформления, низкими капиталовложениями и невысоким расходом электроэнергии.

К недостаткам процесса можно отнести большой расход хлора и Са(ОН)2, а также то обстоятельство, что получаемый в процессе разбавленный водный раствор хлорида кальция загрязнен различными примесями и не может быть

329

использован в промышленности. Поэтому производство этиленоксида через этиленхлоргидрин сопряжено с образованием большого количества сточных вод.

Этот способ получения этиленоксида устарел и в настоящее время теряет свое промышленное значение.