Главная -> Словарь

Скребковый холодильник

При замещении водорода метиленовых групп ни для какого положения в молекуле не обнаруживается торможения или ускорения реакции замещения. При хлорировании н-додекана и н-гексадекана образуется соответственно около 8,5 и 6,2% мол. хлоридов, замещенных при концевом атоме, т. е. первичных хлоридов. Остальные 91,5% мол. при хлорировании н-додекана и 93,8% мол. для н-гексадекана распределяются равномерно между всеми метиленовыми группами. В этом случае необходимо рассматривать лишь половину длины цепи углеводорода; следовательно, при хлорировании н-доде»ана при углеродных атомах в положениях 2, 3, 4, 5 и 6 связано по 18,3% мол. хлора. В продукте хлорирования н-гексадекана при углеродных атомах 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 связано по 13,4% мол. хлора. Из приведенных количественных соотношений можно вычислить соотношение скоростей замещения первичного и вторичного водородов, которое приблизительно равно 1:3,20. Следовательно, и в данном случае соотношение выходов изомеров изменяется

Следовательно, из парафиновых углеводородов с 12—18 углеродными атомами, важных с точки зрения производства поверхностно-активных веществ, в среднем образуется не более ~ 20% первичного, т. е. замещенного при концевом атоме хлорида. Таким образом, обнаруживается- весьма важное для последующего рассмотрения вопроса обстоятельство, что при хлорировании высокомолекулярных парафиновых углеводородов образуются в преобладающей степени вторичные хлориды. В то время как при газофазном хлорировании пропана при 300° еще образуется около 50% хлорида, содержащего хлор при концевом атоме углерода, для триаконтана при хлорировании в жидкой фазе ,и отношении скоростей замещения первичного и вторичного водородов, равном 1 :3,25, образование хлорированного при концевом атоме производного составляет лишь 3% .

Есть еще одна возможность приблизить отношение скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода к единице. Она заключается в проведении га!3офазного хлорирования под давлением, так как повышение последнего благоприятствует замещению водорода ме-тильных групп. В то время как при 300° и нормальном давлении скорости замещения хлором первичного и вторичного атомов водорода пропана относятся как 1 : 3,25, повышение давления до 70 ат увеличивает это отношение до 1 : 2,6 . При 240° и нормальном давлении указанные скорости замещения относятся как 1 : 3,6; если давление повысить до 240 ат, отношение скоростей увеличивается до 1 : 2,65. Такое повышение давления увеличивает содержание первичного хлорида в продуктах реакции от 45 до 54%. Аналогичный результат получается, если при нормальном давлении температуру повысить от 240 до 475°.

ных отношений скоростей замещения. Этим самым процессы замещения при хлорировании низших парафиновых углеводородов следует считать исчерпывающе изученными.

Возможно, что при дегидрохлорировапии отношение скоростей отщепления первичного и вторичного атомов водорода равно отношению скоростей замещения, найденному при хлорировании газообразных углеводородов, или близко к нему. В последней реакции водород метиленовой группы замещается в 3,25 раза быстрее, чем водород метиль-кой группы.

Все попытки направить процесс хлорирования в сторону большего образования первичных хлоридов путем использования различных катализаторов или изменения температуры не увенчались до настоящего времени успехом. Эти факторы практически не оказывают существенного влияния на распределение изомеров, так как реакционные способности метиленовых групп не меняются относительно друг друга, а удельный вес метальных групп настолько мал по сравнению с метиле-новыми, что возможное изменение отношения скоростей замещения в пользу первичных атомов водорода не может себя проявить.

В табл. 143 приведены данные о количестве первичных и вторичных хлоридов, которые по расчету могли бы образоваться при хлорировании нормальных парафиновых углеводородов, с постепенно увеличивающимися молекулярными весами. В основу расчета положено отношение скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода, равное 1 : 3,25.

Отношение скоростей замещения Отношение скоростей замещения

Из указаний Карата и Брауна вытекает, что аналогичные закономерности при замещении выдерживаются также и для других методов хлорирования, где не применяется газообразный хлор. При хлорировании 3 молей «-гептана 0,75 молями хлористого сульфурила при одночасовом кипячении с обратным холодильником в присутствии 0,1% перекиси бензоила получилось 85% монохлоргептанов, состоящих из 15% первичного и 85% вторичного хлористого гептила. Если принять отношение скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода равным 1 :3,25, содержание первичного хлористого гептила в смеси монохлоридов должно составить по расчету 15,5%.

5. При галогенировании высших парафиновых углеводородов типа додекана -или эйкозана заместители распределяются равномерно по всем метилеповым группам. Лишь при замещении в концевых метиль-ных группах выходы меньше, чем при замещении в метиленовых. Следовательно, здесь также относительная реакционная способность первичного атома водорода является пониженной. Порядок отношения скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода такой же, какой был точно установлен в случае хлорирования низших парафиновых углеводородов.

Изучение термического газофазного хлорирования при различных температурах привело к результатам, показывающим, что в этом случае отношение скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода гораздо больше зависит от температуры, чем при газофазном хлорировании пропана или н-бутана. Процентное отношение, при котором образовались оба типичных продукта хлорирования , устанавливали следующим образом. Продукты реакции разделяли ректификацией на низко- и высококипящую фракции. Высококипящую фракцию считали за первичный хлорид, низкокипящую—за смесь вторичных хлоридов; их константы соответствовали описанным в литературе.

дилышк для S08; в —мерник для S02: 7— смот- НИЯ ТЯЖ6ЛЗЯ ДВуОКИСЬ СбрЫ И 00-ровое стекло; «—скребковый холодильник и сборник-накопитель готовой смазки 21. Качество смазки контролируют с помощью устройства 20. Некондиционная смазка собирается в накопителе 18, откуда она может поступить на дополнительную обработку.

Сухое мыло может быть получено на установку готовым или приготовлено непосредственно в процессе производства смазки. В последнем случае омыляемое сырье и водный раствор щелочи в необходимых количествах смешиваются в попеременно действующих реакторах, снабженных высокооборотным перемешивающим устройством и рубашкой для подачи теплоносителя. После завершения реакции омыления или нейтрализации водная пульпа мыла поступает на сушку в вакуумный барабанный аппарат непрерывного действия. Сухое мыло эрлифтом подается в бункер, а затем уже весами 5 дозируется в один из двух параллельно установленных реакторов 1, куда предварительно дозировочным насосом 2 закачивается примерно 2/3 необходимого количества нефтяного масла. После тщательного перемешивания смесь насосом 2 прокачивается через электрический трубчатый нагреватель 8, где нагревается до 200— 210 °С и далее смешивается с остатком масла и масляным раствором присадок в смесителе 9. Затем смесь поступает в деаэратор 10, в циркуляционном контуре которого установлен гомогенизирующий клапан 6. В деаэраторе из мыльно-масляного расплава удаляется воздух, после чего расплав направляется для охлаждения в скребковый холодильник 12. Охлажденная смазка поступает в сборник-накопитель 16, а некондиционный продукт через сборник-накопитель 15 направляется на переработку или откачивается с установки.

/ — реакторы; 2 — дозировочные насосы; 3,4 — сырьевые, приемники; 5 — весы; 6 — гомогенизирующие клапаны; 7 — насосы; 8 — трубчатый теплообменник; 9, 14 — смесители; 10 — деаэратор; // — вакуумный насос; 12 — скребковый холодильник; 13 — устройство для контроля реологических свойств; 15, 16 — сборники-накопители.

1 — реактор; 2 — дозировочные насосы; 3—5 — сырьевые приемники; 6 — гомогенизирующий клапан; 7 — насосы; 8 — конденсатор- 9 —скребковый холодильник; 10 —.вакуумный насос; // —смеситель; 12 —установка гомогенизации, фильтрования и деаэрации; 13, 15 —сборники-накопители; 14 — устройство для контроля реологических свойств.

ющие клапаны; 10 — вакуумный насос; 12 — смеситель; 13 — скребковый холодильник; 14 — сборники-накопители; 15 — установка гомогени-

РИС. X1-6. Технологическая схема установки полунепрерывного производства смазок на мыльных загустителях: /, 15 — реакторы; 2 — насосы; 3—5 — сырьевые приемники; 6 — дозировочные насосы; 7 — гомогенизирующие клапаны; 8 — рН-метр; 9 — выпарной аппарат; 10 — конденсатор; 11 — трубчатый теплообменник; 12 — влагомер; 13 — вакуумный насос; 14 — скребковый нагреватель; 16 — смеситель; 17 — скребковый холодильник; 18, 21 — сборники-накопители; 19 — установка гомогенизации, фильтрования и деаэрации;

На этом периодический цикл в реакторе 15 заканчивается. Затем содержимое реактора 15 дозировочным насосом 6 подается в скребковый холодильник 17, установку 19 и сборник-накопитель готовой смазки 21. Качество смазки контролируют с помощью устройства 20. Некондиционная смазка собирается в накопителе 18, откуда она может поступить на дополнительную обработку.

Сухое мыло может быть получено на установку готовым или приготовлено непосредственно в процессе производства смазки. В последнем случае омыляемое сырье и водный раствор щелочи в необходимых количествах смешиваются в попеременно действующих реакторах, снабженных высокооборотным перемешивающим устройством и рубашкой для подачи теплоносителя. После завершения реакции омыления или нейтрализации водная пульпа мыла поступает на сушку в вакуумный барабанный аппарат непрерывного действия. Сухое мыло эрлифтом подается в бункер, а затем уже весами 5 дозируется в один из двух параллельно установленных реакторов 1, куда предварительно дозировочным насосом 2 закачивается примерно 2/3 необходимого количества нефтяного масла. После тщательного перемешивания смесь насосом 2 прокачивается через электрический трубчатый нагреватель 8, где нагревается до 200— 210 °С и далее смешивается с остатком масла и масляным раствором присадок в смесителе 9. Затем смесь поступает в деаэратор 10, в циркуляционном контуре которого установлен гомогенизирующий клапан 6. В деаэраторе из мыльно-масляного расплава удаляется воздух, после чего расплав направляется для охлаждения в скребковый холодильник 12. Охлажденная смазка поступает в сборник-накопитель 16, а некондиционный продукт через сборник-накопитель 15 направляется на переработку или откачивается с установки.