procese de oxidare
5. Procesele de oxidare
Oxidarea parțială a hidrocarburilor a primit răspândit considerabil în sinteza organică industriale moderne. Acest lucru dă alcooli, fenoli, aldehide, cetone, acizi organici, anhidridele și compuși epoxidici.
Aerul de oxidare este realizată în principal din hidrocarburi parafinice, în unele cazuri - cu oxigen, ozon, vapori de apă, oxizi de azot. hidrocarburi cu masă moleculară mică (C1-C6) sunt oxidate în faza gazoasă, la presiunea atmosferică și la o temperatură de aproximativ 500 ° C, în prezența catalizatorilor, cum ar fi metalele, oxizii și sărurile acestora. Oxidarea parafine superioare și naftene se realizează de obicei în fază lichidă.
producția de acid acetic. Prepararea acidului acetic prin oxidarea veniturilor acetaldehidă în două etape. În primul rând, în oxidarea acetaldehidei format acid peracetic instabil:
care reacționează suplimentar cu un nou tsetaldegidom pentru a forma acid acetic:
Reacții adverse posibile de descompunere a acidului peracetic, însoțită de eliberarea de oxigen atomic și o cantitate semnificativă de căldură:
Reacție (c) poate provoca o explozie instalații pentru producerea de acid acetic.
Pentru a suprima reacția secundară, este necesar să se evite acumularea de acid peracetic în soluție. Pentru acest proces, ambele etape ar trebui să aibă loc la aceeași viteză, care se realizează prin selectarea unui catalizator adecvat. In acest proces se aplică catalizator de cobalt-mangan dizolvat în acid acetic. acetat de cobalt accelerează primul acetat de mangan principal reacție - într-un al doilea grad. Oxidarea acetaldehidei în acid acetic se efectuează în fază lichidă la 60 ° C
Diagrama schematică a producției de acid acetic prin oxidarea în fază lichidă a acetaldehidei este reprezentată în Fig. 6. În oxidantă turnul 2 și soluții introduse catalizator acetaldehidei în acid acetic, care sunt preparate în mixere 1. echicurent cu aer lichid oxidabil este introdus în coloana (sau oxigen). Pentru a elimina căldura procesului de oxidare exotermă într-o coloană montată bobine de răcire cu apă.
Gazele care provin din coloana de oxidare, cuprind o pereche de acid acetic și acetaldehidei este condensat într-un condensator 3, o saramură refrigerată. Condensul după separatorul 4 este returnat în coloana 2 și gazele sunt evacuate în atmosferă. Acidul acetic retras din coloană se separă în două fluxuri, cel mai mic dintre ele este de a prepara soluția de catalizator și acetaldehida, debitele mai mari în coloana de distilare 5. Perechi de acid acetic care iese din coloana 5 este condensat în condensatorul 6. Condensat - Crude acid acetic alimentat la distilarea ulterioară, după care se transformă 97.5 soluție de acid acetic 98,5%.
În plus față de această metodă, acidul acetic se obține prin distilarea uscată a lemnului și în timpul oxidării biochimice a etanolului sub influența bacteriilor (ciuperci acetic).
Acid acetic și derivații săi sunt utilizate pe scară largă în diferite ramuri ale industriei și economiei. O cantitate considerabilă de acid acetic este transformat în anhidridă acetică. Ca agent de acetilare acid acetic este utilizat pentru producerea de acetat de celuloză, în prepararea intermediarilor în sinteza organică fină. Acidul acetic este utilizat în industria alimentară și textilă. sare de acid acetic sunt folosite în vopsirea și imprimarea țesăturilor, în sinteze organice industriale și al fine. Esteri ai acidului acetic sunt utilizați ca solvenți, substanțe aromatice, esențe de fructe.
producție formaldehidei. Prepararea formaldehidei prin oxidarea metanolului este larg răspândit în industrie. Acest proces este studiat și dezvoltat de către oamenii de știință sovietici E. I. Orlovym.
vapori de alcool metilic sunt oxidate cu oxigen atmosferic la temperaturi de 500-700 ° C, în prezența unui catalizator de argint pe suport de piatră ponce:
Când aerul de admisie într-o cantitate ceva mai mică Stekhov-metric parțial progekaet reacția de dehidrogenare endotermă de metanol:
Pentru a se evita condensarea amestecului de vapori de alcool este furnizat spirtovozdushnoy spirtoperegrevatel 2, în care amestecul este încălzit la 110 ° C Amestecul de spirtovozdushnaya încălzit intră în contactorul 3, în care într-un strat de catalizator de argint la 650-700 ° C, se formează formaldehida. In procesul continuu de oxidare este autotermale. Condițiile de temperatură în patul de catalizator este reglat prin varierea amestecului cantitate și spiro temperatură tovozdushnoy alimentat aparatul și care intră în tub, situată în patul apa.
oxidarea ulterioară și dehidrogenarea de metanol în reacțiile adverse unități de contact, având ca rezultat formarea de metan, monoxid de carbon, cantități mici de acid formic și alte produse.
Contactul cu gazul care iese din stratul de catalizator și care conține 20-21% formaldehidă, 36-38% azot impurități H2. CO2. CO, CH4 CH3 OH, iar celălalt este răcit în apă contactorului mai rece la 110-130 ° C. Pentru a evita temperaturi de polimerizare de formaldehidă sub 110 ° C, este inacceptabilă. Apoi, produsele de reacție sunt în frigider 4 și trimis la o placă de absorbție 5, care formaldehidă absorbită apă răcită cu apă. Pentru a elimina căldura coloanei de absorbție, prevăzut cu un condensator intern 6. Produse finite - formaldehidă - soluție apoasă de formaldehidă 33-40% a fost retrasă din partea inferioară a coloanei. Acesta conține stabilizator - 10-12% metanol, formaldehidă prevenind polimerizare în timpul depozitării.
Formaldehida este utilizată în producția de fenol, uree, melamină și alte rășini, hexamină, acid glicolic, etilen glicol, glicerol, coloranți, explozivi, produse farmaceutice etc. Soluție apoasă de formaldehidă. - Formalina, este folosit ca dezinfectant.
Oxidarea olefinelor în mare parte realizată în practica industrială pentru obținerea oxizilor de olefine (epoxizi).