Для получения этиленгликоля из этана требуется несколько стадий, включающих окисление, гидратацию и гидролиз. Ниже приведены основные этапы этого процесса:
Дегидрирование этана до этилена:
В первой стадии этан (C₂H₆) подвергается дегидрированию для получения этилена (C₂H₄). Этот процесс обычно проводится при высоких температурах (около 850-950°C) в присутствии катализатора (обычно оксид хрома на алюминии):
[
\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2
]
Окисление этилена до этиленоксида:
Вторая стадия включает окисление этилена (C₂H₄) до этиленоксида (C₂H₄O) в присутствии кислорода и серебряного катализатора при температуре около 200-300°C:
[
\text{2 C}_2\text{H}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{2 C}_2\text{H}_4\text{O}
]
Гидратация этиленоксида до этиленгликоля:
На последней стадии этиленоксид (C₂H₄O) гидратируется до этиленгликоля (C₂H₆O₂). Этот процесс может происходить как в присутствии кислоты или щелочи в качестве катализатора, так и в нейтральной среде:
[
\text{C}_2\text{H}_4\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6\text{O}_2
]
Итак, суммарный процесс получения этиленгликоля из этана включает следующие основные реакции:
Дегидрирование этана:
[
\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2
]
Окисление этилена:
[
\text{2 C}_2\text{H}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{2 C}_2\text{H}_4\text{O}
]
Гидратация этиленоксида:
[
\text{C}_2\text{H}_4\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_6\text{O}_2
]
Эти стадии могут быть выполнены в промышленных условиях с использованием соответствующих катализаторов и условий для оптимизации выхода продукта.