Главная -> Словарь

Сернокислотном алкилировании

25—30-процентный мыльный клей из сборника мыльного клея 61 при температуре 50—60° насосом под давлением 50 ат подается в автоклав 62, туда же непрерывно вводят углекислый газ под тем же давлением. В автоклаве при работающей мешалке мыльный клей частично разлагается. После часового пребывания в автоклаве 62 масса непрерывно поступает в среднюю часть разделительного автоклава 63, где она разделяется на раствор бикарбоната и кислые мыла. Из верхней части автоклава 63 кислые мыла через понизитель давления 63а и дросселирующую шайбу поступают в реактор сернокислотного разложения 64.

Серную кислоту для сернокислотного разложения подают со склада в бак 65 и насосом непрерывно вводят в реактор 64.

Рис. 5. Технологическая схема разложения мыльного клея. 62 — автоклав для углекислого разложения; 63 — разделительный автоклав; 63а — понизитель давления; 64 — реактор сернокислотного разложения; 64а — флорентийский сосуд; 65 — бак для серной кислоты; 66 — бак для сульфата натрия; 67—бак для непромытых сырых жирных кислот; 68 — промывная колонна; 69 — флорентийский сосуд для жирных кислот; 69а — флорентийский сосуд для промывной воды; 70 — сборники сырых жирных кислот; 71 — теплообменник; 72 — понизитель давлении;

Котел для сернокислотного разложения 241

К характерным аппаратам данной установки относятся колонна для окисления парафина, колонна для отделения шлама, колонна для промывки окисленного парафина, котел для каустического доомыления и котел для сернокислотного разложения.

Котел для сернокислотного разложения.

Рис. 7. 38. Котел для сернокислотного разложения. / — корпус: 2 — футеровка; 3 — опора; 4 — крышка; 5 — штуцер для входа кислоты; 6 — штуцер для входа продукта; 7 — привод; 8 — барботер ; 9 — вал мешалки; 10 — пропеллер мешалки; II — штуцер для спуска продукта.

К специальным аппаратам установки по производству синтетических жирных кислот из твердых и мягких парафинов относятся колонна для окисления парафина, котел для каустического доомы-ления, котел для сернокислотного разложения. 314

Нейтрализация фенолятов проводится либо серной кислотой, либо на установках большой мощности несравненно более дешевой и доступной двуокисью углерода. Если процесс сернокислотного разложения прост и практически необратим, то разложение фенолятов двуокисью углерода в значительной степени обратимо, требует определенного избытка бикарбоната в растворе. В противном случае в растворе соды и в сырых фенолах окажется значительное количество связанных фенолов :

В то же время кумольныи метод не лишен и существенных недостатков, так как при производстве фенола имеют место значительные потери исходного сырья — только на стадии окисления кумола и сернокислотного разложения его гидроперекиси и ректификации полученных продуктов на 1 т товарного фенола получается около 200 кг неиспользуемой фенольной смолы. Основными составляющими смолы являются сложный фенол и димер а-метилстирола, в составе которых находятся в связанном виде фенол, а-метилстирол и ацетофенон пропан, димер а-метилстирола, ацетофенон, диме-тилфенилкарбинол, некоторое количество фенола и другие соединения.

При сернокислотном алкилировании из отстойника уходят два продуктовых потока в паровой и жидкой фазах. В связи с этим для блока разделения по рис. IV'-27, а принята схема последовательно-параллельного раздешения продуктов реакции: паровой продуктовый поток делится на пропан и изобутан, а жидкий продуктовый поток делится в двух последовательно работающих колоннах на рециркулирующий изобутан, н-бутан и алкилат. В более поздней, усовершенствованной схеме по рис. IV-27, б жидкие продукты реакции разделяются в сложной отпарной колонне, из которой сверху уходит изобутан и боковым погоном в паровой фазе отбирают фракцию м-бутаиа; с низа колонны выводят алкилат.

Этот нафтеновый углеводород был получен Гофманом и Шрахеймом при сернокислотном алкилировании изобутана 2,5-диметилгексадиеном-1,5, что подтверждает реальность приведенного выше механизма образования нафтеновых углеводородов.

При сернокислотном алкилировании, которое обычно протекает при низких температурах, изменение давления не оказывает существенного влияния на реакцию.

Внутримолекулярные перегруппировки, приводящие к получению значительных количеств изомерных продуктов при алкилировании первичными алкилгалогенидами отмечали и другие исследователи, а скелетную изомеризацию алкилирующего агента впервые наблюдали В. Н. Ипатьев, Г. Пайнс и Л. Шмерлинг при сернокислотном алкилировании бензола неопентиловым спиртом:

При алкилировании бензола бутанолом-1 были обнаружены в алкилатах третичные алкилбензолы . Подобные наблюдения проведены и для н-пентилового спирта. Состав основных компонентов алкилатов, полученных авторами работы при сернокислотном алкилировании бензола бутиловыми и пентиловыми спиртами, приведен в табл. 4.7. Из таблицы следует, что при использовании в качестве алкилирующих агентов пента-нолов-2 и -3 соотношение образующихся 2-пентилбензола и 3-пентилбензола равно 2:1. Близкий к этому результат получа-

Найденное распределение дейтерия в боковой цепи пропил-бензолов авторы объясняют образованием на первой стадии протонированных форм циклопропана, дальнейшая судьба которых определяется условиями проведения реакции. Образование при сернокислотном алкилировании почти чистого н-пропилбензола рассматривается как результат быстрого перераспределения дейтерия в протонированных циклопропанах - и последующего прямого алкилирования с раскрытием кольца на стадии образования я- или о-комплекса.

Алкенильный карбоний-ион при дальнейших реакциях дает высоконенасыщенные продукты, прочно связываемые катализатором. В результате этого при сернокислотном алкилировании расход серной кислоты значительно возрастает.

Выяснение механизма алкилирования и лучшее его понимание открывают путь к повышению эффективности экспериментальных работ, разработке более современных катализаторов на основе HF, улучшению условий проведения целевого процесса, массопере-носа и т. д. Особенно важно, что, зная механизм, можно понять причины образования алкилата более высокого качества в случае применения HF, чем при сернокислотном алкилировании.

Отмечено , что при сернокислотном алкилировании изобутана н-бутиленом и его полимером образуются сходные по составу продукты. По выходу триметилпентанов можно было заключить, что при использовании тримера бутилена преимущественно протекают его деполимеризация и алкилирование, а не реакция переноса водорода , причем деполимеризация тримера предваряет алкилирование. Этот вывод был сделан при анализе реальных выходов триметилпентанов, которые примерно на 50% превышали теоретический , рассчитанный из предположения о протекании исключительно реакции переноса водорода.

Образование высоконенасыщенных полимеров. Эти полимеры представляют собой довольно сложную смесь высоконенасыщенных циклических углеводородов. Они являются побочными продуктами реакций грет-бутилкарбоний-ионов и образуются в результате сложной цепи превращений. Основную массу полимерного остатка при фтористоводородном алкилировании составляют молекулы, содержащие от двух до четырех углеродных колец с пятью или шестью атомами С в каждом . На одну молекулу полимера приходится от 2,5 до 3 двойных связей, т. е. это соединения с дефицитом водорода*. Теряемый при их образовании водород, по-видимому принимает участие в обрыве цепи, т. е. идет на образование изобутана . Присутствие в катализаторе кислоторастворимого полимера в количестве до 1 % не оказывает положительного влияния на алкилирование. Если же его количество превышает 1%, снижается выход и ухудшается качество алкилата.

10. Алкилат, образующийся под действием HF, имеет лучший состав, чем при сернокислотном алкилировании. Считается, что в присутствии HF в меньшей степени протекают полимеризацион-ные процессы. Кроме того, более высокое содержание фракции С8 и пониженное содержание гептанов указывают на то, что при фтористоводородном алкилировании более энергично протекают реакции переноса водорода от пропилена.