Главная -> Словарь

Гидратации ацетилена

Метод промышленного производства синтетического изопро-пилового спирта сернокислотной гидратацией пропилена был разработан еще в 20-х годах. Тогда же-были построены первые промышленные установки. В настоящее время изопропанол вырабатывают целиком из нефтехимического сырья.

2. Получение изопропилового спирта прямой гидратацией пропилена

Экономика производства изопропилового спирта сернокислотной и прямой гидратацией пропилена характеризуется данными, приведенными в табл. 14*.

2. Получение изопропилового спирта прямой гидратацией пропилена....................... :36"

Изопропиловый спирт можно получать прямой гидратацией пропилена. В одном из процессов используют окись вольфрама в смеси с окисью цинка на силикагеле в качестве носителя. При 150—200 am, 200—250 °С и отношении Н2О : С3Н6, равном около 10, производительность составляет 15—30 кг/ч изо-пропилового спирта на 1 ж3 катализатора.

Указанный метод имеет существенные преимущества: не требуется применения серной кислоты и создания дорогостоящих и сложных агрегатов по ее концентрированию, уменьшаются капитальные вложения и затраты на эксплуатацию. Создание впервые в Советском Союзе промышленного производства изопропилового спирта прямой гидратацией пропилена явится большим достижением и позволит развивать его наиболее экономичным методом.

Изопропиловый спирт СН3— СНОН— СН3 — жидкость , смешивающаяся с водой. Его пары дают с воздухом взрывоопасные смеси в пределах концентраций 2 — 12% . Образует с водой азеотропную смесь, содержащую 88% спирта и кипящую при 80,3 °С. Изопропиловый спирт нашел применение в качестве растворителя, заменяющего во многих случаях этиловый спирт. Кроме того, из него получают сложные эфиры, ацетон и т. д. Изопропиловый спирт получают исключительно синтетическим путем, а именно гидратацией пропилена.

Получение изопропилового спирта гидратацией пропилена

Получение изопропилового спирта гидратацией пропилена на сульфокатионите

Изопропиловый спирт получают сернокислотной гидратацией пропилена и используют для производства пергидроля, ацетона, вторичных алкилсульфатов, гидротормозной жидкости.

В общих чертах процесс протекает следующим образом. Изопропиловый спирт, полученный гидратацией пропилена серной кислотой, обрабатывают чистым кислородом в присутствии перекиси водорода под давлением 2,5 am и при температуре 90—140°. В жидкой фазе протекает реакция, приводящая к образованию ацетона и перекиси водорода. Реакционную смесь разбавляют подои и отгоняют ацетон и изопропиловый спирт; последний возвращают в процесс. Раствор перекиси водорода используют для каталитического гидроксилирования аллнлового спирта в глицерин. Гидроксилнрование водного раствора чистого аллилового спирта, проводимое диухмолярной водной перекисью водорода в присутствии 0,2"о-пого раствора вольфрамовой кислоты, протекает при 00—70' к течение 2 час. Упаривая раствор и подвергая его затем перегонке, получают чистый глицерин. Раствор катализатора возвращают па стадию гпдроксилировапия. Л и ход глицерина из аллплового спирта составляет 80—90%.

Рис. 78. Схема установки гидратации ацетилена в ацетальдегид:

Схема реакционного узла жидкофазной гидратации ацетилена изображена на рис. 66, а. Реактором служит пустотелая колонна, футерованная кислотоупорными плитками и имеющая в верхней расишренной части слой насадки, играющей роль брызгоуловителя. Реактор заполнен катализаторной жидкостью описанного состава,

Рис. 66. Реакционные узлы для гидратации ацетилена:

При газофазной гидратации ацетилена невозможно удалять ацетальдегид по мере его образования, вследствие чего побочная реакция кретоновой конденсации становится особенно опасной. Она имеет более высокую энергию активации по сравнению с гидратацией, поэтому один из способов повышения селективности состоит в устранении перегрева и организации оптимального теплового режима процесса. Другой способ — применение большого из-

Кукрова способ гидратации ацетилена 194

74—ХЮ — катализаторы для получения монометиланилина. 75—ХОО — катализаторы гидратации и дегидратации, гидролиза. 75—ХЮ — катализаторы гидратации ацетилена. 75—Х20 — катализаторы гидратации этилена. 76—ХОО — катализаторы синтеза на основе ацетилена и других непредельных

Реакция гидратации ацетилена сильно экзотермична и при низких температурах практически необратима, однако с повышением температуры константа равновесия быстро уменьшается, и выше 3CJ °С равновесие смешается в сторону разложения аиетальдегида.

Рис. 7.9. Схема процесса жидкофазной гидратации ацетилена в присутствии ртутного катализатора:

Сложность работы с токсичной металлической ртутью в коррозионной среде послужила основным стимулом для разработки процесса парофазной гидратации ацетилена над нертутными катализаторами. В разное время испытывались многочисленные катализаторы на основе окислов, фосфатов и ацетатов многих элементов. Наиболее высокую активность и стабильность обнаружил кадмий-кальций-фосфатный катализатор, используемый в разработанном в СССР промышленном процессе гидратации ацетилена.

В промышленности для гидратации ацетилена используется реактор полочного типа. Смесь ацетилена и водяного пара вводится в верхнюю часть аппарата и последовательно проходит через все слои катализатора. Температура регулируется впрыском воды в межполочное пространство, а для того, чтобы вода не попадала на поверхность катализатора и не вызывала его растрескивания, между форсункой и слоем катализатора помещают колпачковую тарелку. Непрореагировавший ацетилен возвращается на синтез, причем 15—20% отводится для очистки от СО, СН4, СО2, Н2 и других примесей.

Первый метод основан на гидратации ацетилена в ацетальдегид в присутствии солей ртути :