Главная -> Словарь

Ангидрида составляет

4. Производство малеинового ангидрида окислением бутилена. Как известно, малеиновый ангидрид в настоящее время получают окислением бензола кислородом воздуха в присутствии катализатора—пятиокиси ванадия, аналогично получению фта-левого ангидрида окислением нафталина. Процесс этот весьма сложен и идет с низкими выходами порядка 50% от теоретического. В последнее время исследована возможность получения малеинового ангидрида окислением бутилене. В создаваемом комплексе нефтехимических производств намечается: осуществить синтез малеинового ангидрида из бутилена. Дальнейшая переработка его будет вестись путем совместной конденсации с фталевым ангидридом и диэтиленгликолем.

Катализатор получения фталевого ангидрида окислением нафталина в реакторах с псевдоо жиже н н ы м слоем . Характеристика:

Существует также катализатор получения фталевого ангидрида окислением нафталина в реакторах со стационарным слоем .

Получение малеинового ангидрида окислением углеводородов С4—С„ ..................... 209

Получение малеинового ангидрида окислением углеводородов С4 — Св

Получение малеинового ангидрида окислением бензола. При окислении бензола используются модифицированные ванадий-молибденовые катализаторы. Модифицирующими добавками служат соли кобальта, никеля, фосфора, натрия. вольфрама, титана и т. д. Каталитическая масса формуется в гранулы или нано-сится на носитель, в качестве которого чаще всего используется а-А1,Ог

Рис. 6.26. Схема производства малеинового ангидрида окислением бензола :

Рис. 6.27. Схема производства малеинового ангидрида окислением бензола :

Получение малеинового ангидрида окислением углеводородов С4. В 1970 гг. непредельные углеводороды — 1-бутен, 2-бутен, их смеси с бутадиеном и бутан-бутиленовые фракции — нашли применение в качестве сырья для производства малеинового ангидрида. Теоретически углеводороды С4 должны явиться более выгодным сырьем, чем бензол, так как они содержат то же количество атомов углерода, что и малеиновый ангидрид. На получение 1 т продукта по теории требуется 0,8 т бензола и около 0,56 т углеводородов С4. Тепловой эффект реакции также меньше: 5425 и 2600 кДж/моль ангидрида соответственно. Однако в настоящее время каталитическое окисление углеводородов С4 в малеиновый ангидрид осуществляется с меньшей селективностью, чем бензола. Выход малеинового ангидрида при окислении бутенов составляет 45 — 53% . При этом образуется

Технологическая схема получения малеинового ангидрида окислением углеводородов С4 на стационарном слое катализатора аналогична схеме бензольного процесса. Условия окисления также близки. Углеводородовоздуш» ную смесь пропускают через контактный аппарат /, загруженный катализатором. Теплота реакции снимается теплоносителем—расплавом нитрит-нитратных солей — и используется для получения пара низкого и высокого давления. Реакционные газы, охлажденные в теплообменнике 2, направляются в водный скруббер 3 для поглощения малеинового ангидрида. 40%-ный водный раствор малеи-новой кислоты поступает в пленочный испаритель 4, затем в дегидрататор 5. Пары малеинового ангидрида направляются на дистилляцию .

В течение последних 15 лет в СССР были разработаны в опытно-промышленном масштабе процессы получения малеинового ангидрида окислением фурфурола, бутиленовой фракции, полученной после первой стадии дегидрирования бутана, а также пипериленовой фракции, являющейся побочным продуктом процесса производства изопрена дегидрированием изопентана. Разработаны катализаторы, предназначенные для работы в неподвижном слое. Катализатор окисления фурфурола, состоящий из окислов ванадия, молибдена, фосфора, никеля и натрия, нанесенных на непористый носитель, позволяет довести выход малеинового ангидрида на стадии контактирования до 60%. Катализатор окисления бутиленовой и пипериленовой фракций, состоящий из модифицированной ванадий-фосфорной массы, нанесенной на шариковый силикагель, при 450 °С обеспечивает выход по малеиновому ангидриду 54—50% и производительность более 100 кг /.

Средний расход сернистого ангидрида составляет около 5 кг на 1 т сырья.

Процесс фирмы Scientific Design был разработан в 1960 гг. Смесь бензола с воздухом подогревается в теплообменнике 1 до 120 — 150 С контактными газами и поступает в реактор 4 — многотрубчатый аппарат с реакционными трубками диаметром 20 мм. Катализатор загружается в трубки, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель — расплав нитрит-нитратных солей. Бензол окисляется практически полностью, выход малеинового ангидрида составляет 68 — 72%. Газы после аппарата 4 проходят теплообменник 1, холодильник 2 и направляются в сепаратор 5, где из них выделяется часть малеинового ангидрида. Далее газы поступают в скруббер 6, в котором водой улавливается оставшийся малеиновый ангидрид и другие растворимые в воде продукты реакции. Выходящий газ выбрасывается в атмосферу. В результате улавливания малеинового ангидрида

Расходный коэффициент на 1 т малеинового ангидрида составляет 1,39 т углеводородов С4, способных превращаться в малеиновый ангидрид.

целлюлозы расходуется приблизительно 1 т уксусного ангидрида. Ежегодное производство уксусного ангидрида составляет в США 300 тыс. т, а в Англии 50 тыс. т. В остальных странах уксусный ангидрид производят либо из угля , либо из этилового спирта, полученного сбраживанием растительного сырья.

Главный загрязнитель промышленной и городской атмосферы — сернистый газ, который образуется при сжигании серосодержащих топлив всех видов - твердого, жидкого и газообразного. Подсчитано, что количество образующегося сернистого ангидрида составляет 2—8 % сжигаемого топлива, это приводит к появлению в мировом воздушном океане 60—90 млн. т серного ангидрида, в результате чего скорость коррозии в промышленной атмосфере в десятки раз выше, чем в сельской. Так, по данным Института стали и железа , скорость коррозии стали в г. Хартум в 100 раз меньше, чем в г. Тротингеме , воздух которого сильно загрязнен примесями.

окиси ванадия V2O5 - K2SO4 при 350-450~С. Выход ангидрида составляет 75-80%.

Выход малеинового ангидрида составляет 70-75 %.

Кинетика этих реакций не изучалась, но для сравнения констанг скоростей авторы предположили первый порядок реакций. Их данные показали, что энергия активации окисления фталевого ангидрида составляет около 26 ккал/молъ, тогда как энергия активации окисления малеинового ангидрида равна только 10,5 ккал/молъ. При температуре от 350 до 400° С константа скорости окисления нафталина до фталевого ангидрида и нафтохинона приблизительно в 30 раз больше, чем энергия активации окисления фталевого ангидрида до окиси и двуокиси углерода. Эти данные приведены в табл. 8.

Хотя авторы сообщают о многообразии получаемых продуктов, по-видимому, главными продуктами .реакции являются малеи-новый ангидрид, тг-толуиловая кислота, толуиловый альдегид и формальдегид. Кларк и Хаукинс нашли, что оптимальный выход малеинового ангидрида составляет около 30 %, а общий выход альдегидов — от 30 до 60%.

При окислении нафталина или о-ксилола в присутствии V205 + + K2S04 при 360-400 °С выход фталевого ангидрида составляет около 90 %. Побочными продуктами являются малеиновый ангидрид и 1,4-нафтохинон, получающиеся с выходом 7-9 и менее 5 % соответственно .