Синтезы на основе ацетилена - Анализ и технологическая оценка химического производства

Ацетилен СН=СН -- газ, легко вступающий в самые различные химические реакции с образованием многочисленных соединений, используемых при получении волокон, каучуков, смол и т. д. Например, из ацетилена получают ацетальдегид, этиловый спирт, бутадиен, этил-ацетат, хлористый винил, винилацетат, хлоропрен, акрилонитрил и др. Он используется для получения высоких температур (3200° С) при сварке и резке металлов.

Ацетилен получают путем обработки карбида кальция водой (СаС2 + 2Н2О ->Са(ОН)2 + С2Н2) или путем термоокислительного крекинга при 1400--1500С различных углеводородов (СН4, С2Н4 и до.)

Для примера рассмотрим синтез ацетальдегида на основе ацетилена.

Ацетальдегид СНзСНО -- альдегид уксусной кислоты, летучая жидкость с резким запахом, хорошо смешивается с водой и спиртом. Он используется для получения уксусной кислоты.

В промышленности ацетальдегид по одной из схем (рис.5) получают следующим образом. Очищенный от примесей ацетилен, смешанный с циркуляционным газом, непрерывно подается в гидрататор 1, в котором находится нагретая до 80--100° С жидкость, содержащая сульфаты железа и ртути (в 1 Л Н2О 200 е H2S04, 0,4 Г Hg, 40 Г окислов железа). Ацетилен, барботируя через жидкость, переходит в ацетальдегид по реакции:

СН = СН + Н2О --> СНзСНО + 1416 Кдж.

Степень перехода ацетилена в ацетальдегид составляет 50--60%. Газы, содержащие ацетальдегид, ацетилен и примеси, поступают на охлаждение сначала в холодильник 2, где частично конденсируются пары воды, и конденсат возвращается в гидрататор 1, а затем в холодильник 3, где конденсируются пары ацетальдегида и воды, собираемые в сборнике 5 и направляемые на ректификацию (на схеме не показано).

Газы, содержащие ацетилен, поступают в колонну 4, орошаемую водой, где из них извлекаются остатки ацетальдегида, и снова возвращаются в процесс. Для очистки оборотного газа от окислов углерода и азота часть его (10%) непрерывно отбирается из цикла и направляется на очистку. Выход ацетальдегида составляет примерно 96% от теоретического. Так как пары ртути и ее соединения ядовиты, начинают применяться не ртутные катализаторы в виде окислов Zn, Mg, Ni, Со, Cr.

Уксусная кислота находит применение в текстильной, фармацевтической, парфюмерной промышленности, для получения сложных эфиров, в производстве ацетилцеллюлозы, уксусного ангидрида, ацетона, ацетатного шелка, каучука, пластических масс и т. д.

Раньше кислоту получали сухой перегонкой древесины, брожением этанола, а в настоящее время -- окислением ацетальдегида или гидратацией кетона.

Окисление ацетальдегида кислородом воздуха происходит в присутствии солей марганца при темпеатуре 60--70° С. Так как надуксусная кислота может взрываться, то парогазовая смесь разбавляется азотом. Образование СНзСООН идет по следующей схеме:

Для очистки от примесей синтетическую кислоту подвергают перегонке. Техническая кислота после перегонки содержит 97--99% СНзСООН, 0,1--0,5% НСООН, 0,5--2% Hp.

Безводная уксусная кислота плотностью 1049 Кг/м3 (20 С) застывает при 16,6° С, кипит при 118,1° С. Она хорошо смешивается с Во" Дои и многими органическими жидкостями. При попадании на кожу вызывает ожоги.

Похожие статьи




Синтезы на основе ацетилена - Анализ и технологическая оценка химического производства

Предыдущая | Следующая