Файл: Химическая промышленность Белгородской области (учебное пособие)..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
6) |
Ri— СН— СН2 -R2 + R'3—Н" "Ri— СН— СН2- |
R2+ R з |
|||||
|
I |
углеводород |
|
О—О—Н |
свобод |
||
|
О—о* |
|
|
|
ный уг |
||
|
|
|
|
|
вторичная |
леводо |
|
|
|
|
|
|
родный |
||
|
|
|
|
|
гидроперекись |
||
|
|
|
|
|
радикал |
||
|
|
|
|
сн2—R2 + H2O |
|||
в) |
Ri— СН— СН2— R2—*Ri— |
|
|||||
|
о—о—н |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
кетон |
|
|
|
|
г) |
Ri—СН—СН2—R2— Rt—СН—СИ2—R2+ ‘OH |
|
|||||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
о—о—н |
|
О' |
|
|
|
|
|
R ,-C H —CH2- R 2 + R3- H ------»R!—СН—СН2— Ra+R'a |
||||||
|
O' |
|
|
|
он |
|
|
|
|
|
|
|
вторичный спирт |
||
|
Ra' + 'OH |
рекомбинация |
-он |
|
|||
|
|
|
>Дз- |
|
|||
|
|
|
|
|
первичный спирт |
||
|
Ri— С— СНг— R2+ Ог |
►R,—С— СН—R2 |
|||||
|
II |
|
|
|
О О— ОН |
|
|
|
О |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
а-кетогидроперекись |
|||
|
Ri— С— СН— R2- |
-Ri |
, О |
, |
Н ъ г |
R |
|
|
"ОН |
'О " |
|
|
|||
|
О О— ОН |
|
кислота |
альдегид |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Совокупность основных процессов окисления парафиновых углеводородов может иллюстрироваться следующей упро
щенной схемой:.
Углеводород
Вторичная гидроперекись
_____________ I________________ _
\ I
Кетон -<—-------------------Вторичный спирт
а-Кетогидроперекись
I
Альдегид------------—>- Кислота
16
Перечень продуктов, образующихся в результате окисле ния углеводородов, значительно больше, чем уже указано.
В окисленном субстрате постоянно встречаются сложные эфиры и эфироподобные соединения (лактоны, лактиды, эстолиды), дикарбоновые кислоты, оксикислоты, кетокислоты, дикетоны, кетоспирты и гликоли. Целевыми же продуктами являются только карбоновые кислоты и алифатические спирты с разным числом углеродных атомов в молекулах.
Смесь кислот фракции Ci—С4 (муравьиная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты) используется в кожевенном производстве. Фракции С5—С6 и С5—С9 применяются для про изводства консистентных смазок, 'аС?—С9после восстановле ния в' соответствующие спирты — в качестве пластифика торов. Кислоты фракции Сю—С13 являются ценным сырьем для приготовления глифталевых смол в лакокрасочной про мышленности. Фракция кислот Сю—Сю является хорошим заменителем кислот," содержащихся в дорогом и дефицитном импортном кокосовом масле, а также для производства пер вичных жирных спиртов путем гидрогенолиза метиловых эфиров СЖК. Эта же фракция кислот используется в про цессе эмульсионной полимеризации при производстве синте тического каучука и для получения алкилола^дидов. СЖК фракции Сю—С20 используются в производстве мыла, в ре зинотехнической промышленности и ряде других производств. Более высокомолекулярные кислоты (кубовые) используют
ся для производства смазок, |
кожзаменителей и в |
литейном |
производстве. Практически в |
настоящее время |
множество |
производственных процессов были бы вообще невозможны без применения еинтетических жирозаменителей (СЖЗ) и в первую очередь без СЖК и высших жирных спиртов (ВЖС) и продуктов, получаемых при их производстве или на их ос нове. СЖЗ и поверхностно-активные вещества (ПАВ) \применяются в горной, горно-химической и угольной промыш ленности, при нефтедобыче и нефтепереработке, в строи тельстве и при металлообработке, в машиностроении и ра диотехнике, в легкой и пищевой промышленности, в меди цине, на транспорте, в сельском хозяйстве и др.
В настоящее время только промышленность синтетических моющих средств (СМС) является настолько значительным потребителем нефтеперерабатывающей промышленности, что сооружаются крупные заводы, предназначенные для получе ния продуктов, используемых исключительно для производ ства ПАВ и СМС.
ля. В качестве ускорителя можно применять перманганат калия, окислы марганца и марганцовые соли карбоновых кислот. Последние применяются на производстве в настоя щее время.
Р и с. 2. Принципиальная технологическая |
схема |
производства сырых |
жирных кислот |
|
|
Получение марганцовых солей |
(рис. |
2) производится |
в реакторе 1 из карбоновых кислот, щелочи и сульфата мар ганца по следующим схемам:
- |
О |
О |
|
II |
II |
R — С + NaOH —- R — С + Н 20 |
||
|
I |
I |
ОН |
ONa |
|
О |
|
О |
II |
■ |
II |
2R — С + MnS04—>-Mn(R — С) 2+ Na2S 0 4 |
||
ONa |
О |
|
и не вызывает технологических затруднений. Для этого ис пользуют кислоты, отобранные в системах улавливания 4, 5, а также 40% водный раствор NaOH и 25% раствор MnS04.
Производство СЖК |
начинается |
с приготовления в баке 2 |
|
окислительной смеси, состоящей |
из свежего „и |
возвратного |
|
парафина в соотношении 1:2 и катализаЛра. |
Катализатор |
||
берется из расчета 0,06—0,1% металлического |
марганца от |
||
веса парафинов. |
Окислительная |
смесь при |
температуре |
19
95— 100°С с помощью насоса заканчивается в окислитель ную колонну 3. Окислительная колонна представляет собой цилиндрический сосуд со сферическими днищами, выполнен ный из алюминия или нержавеющей стали, оборудованный одним греющим и тремя охлаждающими змеевиками. Колон^ на имеет высоту 12,5 м и диаметр 2,6 м. В нижней части ко лонны имеется диспергирующее устройство для подводимого сюда воздуха.
Емкость колонны около 60 м3, однако загружается она лишь на 35—40 м3 в расчете на то, что при подаче воздуха в количестве 1800 м3 в час будет осуществляться интенсивный борботаж и уровень в колонне заметно повысится. Это может привести к механическому уносу из колонны с воздухом зна чительного количества окисляемого субстрата. После загруз ки колонны с помощью греющего змеевика, расположенного в нижней части колонны, температура углеводородной смеси доводится до 120° С и окисление считается начатым, так как при этой температуре кислород воздуха эффективно вступа ет во взаимодействие с углеводородами. Как правило, окисле ние длится 16— 18 часов. Контроль за процессом осуществ ляется по кислотному числу, которое указывает, какое число мг КОН необходимо для нейтрализации свободных СЖК, находящихся в 1 г окисляемого субстрата. По мере роста кислотного числа температуру в колонне снижают с помощью трех верхних охлаждающих змеевиков до 105° С, а при кис лотном числе около 70 мг КОН на грамм окисляемого про дукта окисление считают законченным. Отработанный воз дух после выхода из колонны проходит устройство 4 и 5, в
которых улавливаются |
механически |
унесенные частицы |
и |
возвращаются в колонну. |
Далее |
воздух направляется |
в |
контактную печь для зажигания летучей органики, содержа щейся в нем с целью предотвращения загрязнения окружа ющего воздушного бассейна.
После окончания окисления окисленный парафин, назы ваемый еще оксидатом, охлаждается до 90—95° С и направ
ляется в шламоотстойник 6, где после |
орошения водой и |
отстоя в нижней части с водой оседает |
катализаторный |
шлам, направляемый впоследствии в канализацию кислых стоков или на регенерацию, а оставшийся оксидат направля ется в промывную колонну 7 для удаления из него низко молекулярных водорастворимых кислот. Из верхней части ко лонны очищенный оксидат направляется в разделительный со суд 8 для отделения увлеченной воды. Как уже указывалось,
20