Главная -> Словарь

Гидратации изобутилена

Были выдвинуты различные-точки зрения на природу растворов азотной кислоты. Особое внимание-было обращено на растворы азотной кислоты в серной. Полагали, что в смесях этих кислот происходит обратимая реакция гидратации — дегидратации азотной кислоты. В более концентрированной серной кислоте азотная кислота может дегидратироваться до пятиокиси азота. Большие различия в ультрафиолетовой области спектра безводной азотной кислоты и ее растворов в концентрированной серной кислоте были приписаны присутствию N205.

Глава III. Процессы гидролиза, гидратации, дегидратации, этерификации

Процессы гидратации и дегидратации.......... 182

Процессы дегидратации ,............ 197

ПРОЦЕССЫ ГИДРОЛИЗА, ГИДРАТАЦИИ, ДЕГИДРАТАЦИИ, ЭТЕРИФИКАЦИИ И АМИДИРОВАНИЯ

Процессы гидролиза, гидратации, дегидратации, этерификации и амидирования имеют очень важное значение в промышленности основ юго органического и нефтехимического синтеза. Гидролизом жирои, целлюлозы и углеводов давно получают мыло, глицерин, этиловый спирт и другие ценные продукты. В области органического синтеза рассматриваемые процессы используются главным образом л ля производства спиртов С2— С5, фенолов, простых эфиров, а-окспдов, многих ненасыщенных соединений, карбоновых кислот и их производных и других соединений.

При мсжмолекулярной дегидратации ион карбония не отщепляет протон, а взаимодействует с другой молекулой спирта:

Равновесие гидратации —дегидратации, как мы видели выше, мало сависит от строения олефина и спирта, поэтому ряд реакционной способности олефинов к гидратации должен соответствовать аналогичному ряду спиртов по их способности к дегидратации:

При гетерогеннокаталитической внутри- и межмолекулярной дегидратации в газовой фазе кинетика процесса описывается соответственно следующими уравнениями:

Они учитывают практическую необратимость внутримолекулярной дегидратации и тормозящее влияние спирта и воды, лучше адсор-бирукщихся на активных центрах катализатора.

При катализе реакций гидратации — дегидратации при помощи •сульфокатионитов было найдено такое кинетическое уравнение:

Гидратация нормальных бутиленов и изобутилена была изучена в работе в интервале 150—250° С при атмосферном давлении. Равновесие реакции гидратации изобутилена было исследовано Френсисом, Клингшмидтом и Эберцом и Лукасом .

Другой жпдкофазпый процесс основан па применении в качестве катализатора поливольфрамовой кислоты при 240—270°С и 15—20 МПа, когда степень конверсии пропилена составляет 60—• 70%, а селективность по изопропиловому спирту доходит до 98%. Аналогично изопропиловому спирту прямой гидратацией н-бу-тиленов можно получать вгор-бутиловый спирт. Существует и способ прямой гидратации изобутилена на сульфокатионите, являющийся составной частью переработки С^фракций и служащий для извлечения изобутилена.

pax I30-I5Q °C и давлении 6-10 МПа. В России также разработан процесс получения трет-бутилового спирта путем прямой гидратации изобутилена на сульфокатиощте )Е?У-2, условия гидратации .довольно мягкие: температура не выше 90 °С, давление около 2,0 МПа. Моль-Hqe соотношение вода - иаобутилйг в синтезе достигает 28:1. Для повышения растворимости изобутилена в воде в эту смесь вводят полярный растворитель - этилцвллозольв. .Процесс вдет с высокими выходами трет-бутилового спирта на превращенный изобутилен, которые достигают 98 %.

НИИСС разработан процесс гидратации изобутилена в сравнительно мягких условиях: температура 90—100°С, давление 10—15 ат в присутствии катионообменных смол — катионитов СБС и КУ-2.

1. Проточная установка для прямой гидратации изобутилена под давлением.

Рис. 12. Схема установки для прямой гидратации изобутилена на катионите под давлением:

В течение 1 ч подают 1 моль изобутилена. При гидратации получают водные растворы спирта.

В России применяется также метод гидратации изобутилена на ионитных катализаторах.

Полученный этим способом изобутилен содержит некоторое количество н. бутиленов, так как дегидратация бутиловых спиртов над окисью алюминия сопровождается реакцией изомеризации. Состав полученного газа зависит от активности примененного катализатора и от условий дегидратации — температуры а скорости подачи спирта. Оптимальные условия дегидратации подбирают для каждого образца окиси алюминия эмпирически. Чистый изобутилен из газа, содержащего н.бутилены, может быть получен путем гидратации изобутилена в присутствии серной кислоты в триметилкарбинол и последующей дегидратации полученного триметилкарбинола.

Хемосорбция используется при выделении изобутилена мономерной чистоты из фракции С4 углеводородов, в которой присутствуют различные изомеры бутилена. В этом случае применяют селективную гидратацию изобутилена в триметилкарбинол . Гидратацию, а затем и дегидратацию проводят на формованном сильнокислотном катионообменном катализаторе КУ-ФПП, который как гетерогенный катализатор обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционным катализатором кислотно-основных процессов - серной кислотой. На этом катализаторе скорость гидратации изобутилена значительно выше, чем скорость гидратации других изомеров, в связи с этим последние практически не вступают в реакцию гидратации.

Полученный этим способом изобутилен содержит некоторое количество н. .бутиленов, так как дегидратация бутиловых спиртов над окисью алюминия сопровождается реакцией изомеризации. Состав полученного газа зависит от активности примененного катализатора и от условий дегидратации — температуры и скорости подачи спирта. Оптимальные условия дегидратации подбирают для каждого образца окиси алюминия эмпирически. Чистый изобутилен из газа, содержащего н. бутилены, может быть получен путем гидратации изобутилена в присутствии серной кислоты в триметилкарбинол и последующей дегидратации полученного триметилкарбинола.