Главная -> Словарь

Кислотном катализаторе

Разложение на твердом катализаторе проводят серной кислотой на пемзе . В качестве катализаторов для кислотного разложения КМГП предложены также: перхлорная кислота , хлористый водород , сера, селен, фосфор или мышьяк , двуокись серы , политионовые кислоты , CuS04 , NiS04, трихлорметан-сульфоновая кислота , и-толуолсульфокпслота, фосфорная кислота, кислые силикаты , а также кислые катион-обменные смолы и цеолиты . При добавлении перекиси водорода можно перевести а-кумиловый спирт в фенол и ацетон , но этот метод сравнительно дорог. .Математическая .модель разложения описана Лопатиным .

Производство фенола и ацетона кумольным методом включает стадии получения изопропилбензола , синтеза гидропер-оксида изопропилбензола и его кислотного разложения в фенол и ацзтон.

1—реакционная колонна; 2 — холодильник; 3 — промыватель-сепаратор; 4 — теплообменник; 5 — сбриик; 6, !, 9. 10, 11 — ректификационные колонны; 7 —узел кислотного разложения гидрог ероксида.

Метод количественного определения ацетона и фенола основан на их разделении после кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола отгонкой ацетона из щелочного раствора и на определении в дистилляте ацетона по гидроксиламинно-му методу согласно реакции

Кубовый остаток — техническая гидроперекись, содержащая не менее 90—92% чистого продукта, непрерывно поступает через холодильник 6 в сборник 8, из которого насосом подается для кислотного разложения в реактор 14. Реактор 14 снабжен мешалкой и рубашкой для охлаждения. Серная кислота непрерывно поступает из напорного бака 22. Реакция разложения гидроперекиси ведется при температуре не выше 60°. Съем тепла реакции осуществляется частично за счет охлаждения реактора через рубашку, а частично в выносном холодильнике 6. Полученная после разложения реакционная масса, состоящая в основном из фенола и ацетона, нейтрализуется в насосе 16 5—10%-ным раствором NaOH и подается в ко-

Производство пербората натрия этим способом начинается с угле-кислотного разложения термически обработанной деталитовой руды с образованием раствора борной кислоты, из которого осаждение^ известковым молоком получают борат кальция СаОВ2Оз; последний разлагают содой с получением раствора метабората натрия

Рис. 1.6. Реакционные узлы для кислотного разложения гидропероксидов:

•снижается до 75—80%. При окислении же смесей, содержащих .значительные количества о-цимола, третичная гидроперекись гими примесями. Аналогично могут быть разделены при ректифг кации продукты кислотного разложения гидроперекисей, получас мые из изопропилтолуолов и изопропилксилолов. При достаточн высокой концентрации исходной гидроперекиси возможно достг точно полное выделение крезолов при ректификации . Устг новлено , что одним из источников потерь крезолов пр ректификации может явиться образование азеотропных смесе крезолы — метилацетофенон. Поэтому процесс следует вести в р

стичной дегидратацией метанола на I ступени. Температура на входе в реактор II ступени 360 "С, а на выходе — 415 °С. В реакторе I ступени на аморфном кислотном катализаторе протекает обратимая дегидратация метанола с образованием диэтилового эфира:

Следует отметить, что превращения высших фенолов в присутствии кислотных катализаторов протекают сложно, очевидного) ионным механизмам. При этом идет не только деалкилирование, но и реакции изомеризации и диспропорционирования. Реакции диспропорциони-, рования являются основными, например, при проведении процесса при 70—215 °С в присутствии серной кислоты ", при более высоких температурах на кислотном катализаторе В F3 на А1203 реакции деалкилирования усиливались, но все еще не были главными — преобладала изомеризация 10°. Поэтому для деалкилирования фенолов стремились работать при еще более высоких температурах, не придавая большого значения кислотным свойствам катализаторов.

Из симметричных простых эфиров с прямой цепью углеродных атомов интерес представляет р,р'-дихлордиэтиловый эфир , являющийся ценным растворителем и экстрагентом, а также исходным веществом для получения полисульфидных полимеров. Его производят дегидратацией безводного этиленхлоргидрина на кислотном катализаторе:

Бифункциональный механизм доказан на примере катализаторов, содержащих только кислотные центры или центры дегидрирования, или же на механической смеси центров обоих типов. Например, в одинаковых условиях как на катализаторах платина/си-ликагель, платина/углеродный носитель, так и на алюмосиликатом катализаторе изомеризация гексана или гептана происходит в незначительной степени. В то же время механическая смесь этих пылевидных катализаторов довольно активна .

В СССР изопропилбензол получают алкилированием бензола пропиленом на А1С13. За рубежом основное количество ИПБ тоже производят этим способом. ИПБ получают также на гетерогенном фосфорно-кислотном катализаторе.

Особенность процесса алкилирования на фосфорно-кислотном катализаторе — отсутствие реакций трансалкилирования, что приводит к нерациональному расходованию бензола и олефина на образование ди- и полиалкилбензолов. Для утилизации этих продуктов вводится дополнительная стадия трансалкилирования на специальном катализаторе. При этом, однако, теряется главное преимущество процесса: отсутствие проблемы сточных вод и коррозии. Поэтому при проведении процесса на фосфорно-кислотном катализаторе с целью сокращения образования ди- и полиалкилбензолов применяют высокое мольное соотношение бензол/олефин;

В настоящее время алкилирование бензола на фосфорно-кислотном катализаторе по технологии фирмы UOP используется на 18 заводах синтеза ИПБ.

Рис. 4.2. Схема процесса получения изопропилбензола на фосфорно-кислотном катализаторе по методу фирмы UOP:

Ввиду значительного тепловыделения процесс дегидратации оформлен как двухступенчатый: примерный состав образовавшихся углеводородов следующий: 1,3% сухого газа, 17,8% фракции Сз—Ci\ 80,9% бензина Cs—'Ci2. Октановое число бензиновой фракции 93—96 . Температура на входе в первый реактор «320 °С, на выходе «400°С; давление 1,3—2,5 МПа; массовая скорость подачи сырья 10 ч~'. В первом реакторе на аморфном кислотном катализаторе происходит превращение метанола в диметиловый эфир и воду:

б) Абсолютные значения коэффициентов адсорбции сильно различаются, что, несомненно, означает наличие двух различных механизмов, получивших широкое признание: 1) ионного механизма для реакции этилбензола на кислотном катализаторе и 2) радикального механизма для реакции а-метилнафталина на алюмохромовом катализаторе, протекающей, впрочем, лишь при более высоких температурах.

Изучали изомеризацию бутена-1 в бутен-2 на предварительно облученном и необлученном алюмосиликате — широко известном «кислотном» катализаторе. Поскольку эта работа была связана с длительным облучением в ядерном реакторе, полученные данные качественно характеризуют влияние облучения нейтронами на сравнительно простую реакцию и каталитическую систему, представляющие большой промышленный интерес.