Парофазное каталитическое окисление этиленгликоля, Термодинамика процесса - Анализ способов получения глиоксаля и технологических схем окисления одноатомных спиртов

Термодинамика процесса

В процессах парофазного каталитического окисления моноатомных спиртов и этиленгликоля возможна реализация следующих превращений (таблица 1.5) [1].

То есть наряду с дегидрированием (1) и окислением (2) спиртов до карбонильных соединений протекают процессы глубокого окисления и термического разложения спиртов (3), (4) и продуктов их превращения (5) - (7).

В отличие от процессов окисления одноатомных спиртов окисление этиленгликоля в глиоксаль осложняется целым рядом превращений. Наличие двух функциональных групп в молекуле этиленгликоля приводит к реализации дегидратации этиленгликоля с образованием ацетальдегида по уравнению (8), парциального окисления до полукарбонильных соединений -- гликолевого альдегида (9), глиоксалевой (10) и гликолевой (11) кислот, деструктивного окисления этиленгликоля по С - С связи с образованием формальдегида, согласно уравнениям (12-13); а также, в определенных условиях, возможны процессы поликонденсации этиленгликоля, приводящие к углеотложению на поверхности катализатора.

Таблица 1.5 - Изменение энтальпии в реакциях превращения этиленгликоля

Уравнение реакции

?Но, кДж/моль

№
    (CH2OH)2 > (C(O)H)2 + 2H2 ^ (CH2OH)2 + O2 > (C(O)H)2 + 2H2O (CH2OH)2 + 3O2 > 2CO2 ^ + 3H2O (CH2OH)2 > 2CO ^ + 3H2 ^ (C(O)H)2 + 3/2O2 > 2CO2 ^ + H2O (C(O)H)2 > 2CO ^ + H2 ^

O2 + 2H2 > 2H2O

    (CH2OH)2 > CH3COH + H2O (CH2OH)2 +0.5O2 > HOCH2C(O)H + H2O (C(O)H)2 + 0.5O2 > H(O)CCOOH

HOCH2C(O)H + 0.5O2 > HOCH2COOH

    (CH2OH)2 + 0.5O2 > 2H2CO + H2O (CH2OH)2 > 2H2CO + H2 ^
    -142.19 -363.27 -1178.6 -131.2 -815.28 -11.0 -252.73 -81.07 - - - -157.03 - 95.7
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Все эти превращения имеют место в силу высокой реакционной способности молекул этиленгликоля и, особенно, продуктов его окисления -- глиоксаля, гликолевого альдегида, ацетальдегида и др. При реализации процесса окисления этиленгликоля в условиях высоких температур до 650--700 оС наблюдается появление на продуктах реакции метана, этилена.

Похожие статьи




Парофазное каталитическое окисление этиленгликоля, Термодинамика процесса - Анализ способов получения глиоксаля и технологических схем окисления одноатомных спиртов

Предыдущая | Следующая