окислителни процеси
5. процесите на окисляване
Частичното окисление на въглеводороди получи значително разпространение в модерни индустриални органичния синтез. Това дава алкохоли, феноли, алдехиди, кетони, органични киселини, анхидриди и епоксидни съединения.
Въздухът за окисляване се извършва предимно от парафинови въглеводороди, в някои случаи - с кислород, озон, водна пара, азотни оксиди. въглеводороди с ниско молекулно тегло (С1-С6) се окисляват в газова фаза при атмосферно налягане и температура от около 500 ° С в присъствие на катализатори като метали, техни оксиди и соли. Окисляване на високи парафини и нафтени обикновено се провежда в течна фаза.
производство на оцетна киселина. Получаване на оцетна киселина чрез окисление на постъпления ацеталдехид в два етапа. Първо, в окисление на ацеталдехид, образуван нестабилна пероцетна киселина:
което е допълнително взаимодействало с наскоро tsetaldegidom за образуване на оцетна киселина:
Възможни странични реакции на разлагане на пероцетна киселина, придружени от освобождаването на атомен кислород и значително количество топлина:
Реакция (С) може да предизвика експлозия инсталации за производство на оцетна киселина.
За потискане на реакцията страна, е необходимо да се избегне натрупване на пероцетна киселина в разтвор. За този процес, и двете стъпки трябва да се проведат на една и съща скорост, която се постига чрез избор на подходящ катализатор. При този метод се прилага кобалт-манган катализатор разтваря в оцетна киселина. кобалтов ацетат ускорява първата основна реакция манганов ацетат - във втора степен. Окислението на ацеталдехида в оцетна киселина се извършва в течна фаза при 60 ° С
Схема на получаване на оцетна киселина от течнофазно окисление на ацеталдехид е представено на фиг. 6. В кула 2 и въведени решения катализатор окислител ацеталдехида в оцетна киселина, която се получава в смесители 1. едновременно снижаване с окисляем течен въздух се въвежда в колоната (или кислород). За да се отстрани топлината от процеса на екзотермично окисляване в колона монтирани бобини вода за охлаждане.
Газовете, идващи от колоната за окисление, включват чифт оцетна киселина и ацеталдехид се кондензира в кондензатор 3, охладена солев разтвор. Кондензат след сепаратора 4 се връща в колона 2 и газовете са вентилирани в атмосферата. Оцетната киселина изтеглени от колоната се разделя на два потока, по-малък от тях е да се получи разтвор на катализатор и ацеталдехид, по-големи потоци към дестилационната колона 5. двойки оцетна киселина, излизащи от колона 5, се кондензира в кондензатора 6. кондензат - оцетна киселина Суров подава към допълнително дестилация, при което се превръща 97,5 98,5% разтвор на оцетна киселина.
В допълнение към този метод, оцетна киселина се получава чрез суха дестилация на дърво и по време на биохимичен окисляването на етанол под въздействието на бактерии (оцетна гъбички).
Оцетна киселина и нейните производни са широко използвани в различни отрасли на промишлеността и икономиката. Значително количество от оцетна киселина се превръща в оцетен анхидрид. Тъй като ацетилиране средство се използва оцетна киселина за производството на целулозен ацетат, при получаването на междинни съединения в фин органичния синтез. Оцетна киселина се използва в хранително-вкусовата промишленост и текстилни. сол на оцетната киселина се използва в багрене и печатане на тъкани, в промишлен органичния синтез и фин др. Естери на оцетна киселина се използват като разтворители, ароматни вещества, плодови есенции.
производство на формалдехид. Получаване на формалдехид чрез окисление на метанол е широко разпространена в промишлеността. Този процес се учи и развива от съветски учени Е. И. Orlovym.
метилов алкохол изпарения се окисляват от атмосферен кислород, при температури от 500-700 ° С в присъствието на сребърен катализатор поддържа на пемза:
Когато входящия въздух в количество, малко по-малък Stekhov-метричен частично progekaet ендотермичен дехидрогениране взаимодействие на метанол:
За избягване на кондензация на сместа от алкохол пара е снабдена spirtovozdushnoy spirtoperegrevatel 2, където сместа се нагрява до 110 ° С се загрява spirtovozdushnaya смес влиза контактора 3, където в един слой на катализатор сребърен 650-700 ° С се образува формалдехид. В постоянен процес на окисление е автотермален. Температурните условия в слоя на катализатора се регулира чрез вариране количество и температура спиро tovozdushnoy смес се подава в устройството и водата, влизаща в тръба, разположена в леглото.
Освен това окисление и дехидрогениране на метанол в нежелани реакции контакт единица, в резултат на образуването на метан, въглероден оксид, малки количества от мравчена киселина и други продукти.
При контакт с газа, излизащ от катализаторния слой и съдържащ 20-21% от формалдехид, 36-38% азот примес Н2. CO2. CO, CH 4 СН3ОН, а другият се охлажда в охладител вода контактор до 110-130 ° С да се избегне формалдехид температура полимеризация под 110 ° С е неприемливо. След това реакционните продукти са с водно охлаждане в хладилника 4 и се изпраща към абсорбиращата плоча 5, която формалдехид абсорбира вода. За да се отстрани топлината на колона абсорбция, снабдена с вътрешна кондензатор 6. Готова продукти - формалдехид - 33-40% воден разтвор на формалдехид, се изважда от дъното на колоната. Той съдържа стабилизатор, - 10-12% метанол, формалдехид предотвратяване на полимеризация по време на съхранение.
Формалдехидът се използва в производството на фенол, урея, меламин и други смоли, хексамин, гликолова киселина, етилен гликол, глицерол, оцветители, взривни вещества, фармацевтични продукти и др Воден разтвор на формалдехид -. Формалин, той се използва като дезинфектант.
Окисляване на олефини най-вече извършена в промишлена практика за получаване на олефин оксиди (епоксиди).