ВУЗ:
Составители:
2CH
3
COOH CH
3
COCH
3
+ CO
2
+ H
2
O,
CH
3
COOH CH
4
+ CO
2
,
но выход уксусного ангидрида достаточно высок (90 %).
Технология процессов. Процессы дегидратации осуществляют двумя основными методами: в жидкой и газовой фазе.
Жидкофазную дегидратацию используют в тех случаях, когда продукт или исходные реагенты недостаточно стабильны
при повышенных температурах газофазного процесса. Это относится к синтезу хлорекса, диоксана и морфолина, но в жид-
кой фазе часто дегидратируют также нитроспирты, гидроксиальдегиды и гидроксикетоны, которые можно превращать в соот-
ветствующие ненасыщенные вещества и в газовой фазе. В качестве катализаторов используют серную кислоту (концентрацией
до 70 %), фосфорную кислоту, кислые фосфаты кальция или магния, сульфокатиониты (последние – при температуре до 150
°С). Процесс ведут при температуре от 100 до 160 – 200 °С и обычном давлении.
Рис. 35. Реакционные узлы для жидкофазного (а) и
газофазных (б, в) процессов дегидратации
Жидкофазную дегидратацию (рис. 35, а) чаще всего осуществляют непрерывно двумя основными способами. В первом
из них процесс ведут, непрерывно отгоняя от катализаторного раствора более летучие продукты – целевое ненасыщенное ве-
щество или простой эфир и воду, которые часто дают легкокипящие азеотропные смеси. Реактор обогревают паром и в ап-
парат непрерывно подают исходный органический реагент. Над реактором находится обратный конденсатор (иногда де-
флегмирующая колонка), с помощью которого можно регулировать возврат конденсата, поддерживая концентрацию катали-
затора постоянной.
Второй способ применяют для проведения практически необратимых и достаточно быстрых реакций отщепления Н
2
О с
образованием нитроолефинов, ненасыщенных альдегидов и кетонов и других веществ. Он заключается в пропускании под-
кисленного реагента через змеевиковый или трубчатый реактор при нужной температуре.
Газофазную дегидратацию используют для получения изобутена (из трет-бутанола), диэтилового эфира (из этанола),
уксусного ангидрида (прямо из уксусной кислоты или через кетен) и других продуктов. Наиболее употребляемыми катали-
заторами являются фосфорная кислота на пористых носителях, оксид алюминия, кислые и средние фосфаты кальция или
магния. Температура колеблется от 225 – 250 °С (получение диэтилового эфира) до 700 – 720°С (дегидратация уксусной ки-
слоты в кетен). Давление чаще всего обычное, но при получении диэтилового эфира оно может составлять 0,5 – 1,0 МПа, а
при дегидратации в кетен 0,02 – 0,03 МПа.
Газофазную дегидратацию также осуществляют двумя основными методами. Первый применяют для проведения эндо-
термических процессов внутримолекулярной дегидратации. Реактором служит обогреваемый теплоносителем трубчатый
аппарат (см. рис. 35, б), в трубах которого размещен гетерогенный катализатор. Ввиду высокой металлоемкости этих аппа-
ратов наибольшее распространение получили адиабатические реакторы со сплошным слоем гетерогенного катализатора
(рис. 35, в), не имеющие поверхностей теплообмена. Они особенно пригодны для проведения слабоэкзотермичных реакций
образования простых эфиров, когда температура легко регулируется по всему объему и поддерживается на оптимальном
уровне. При эндотермических реакциях образования ненасыщенных соединений, чтобы поддерживать необходимый темпе-
ратурный режим, часто разбавляют исходную смесь перегретым водяным паром, который не дает смеси чрезмерно охла-
диться и в то же время способствует росту селективности реакции. Наконец, существуют установки с двумя последователь-
ными реакторами адиабатического типа: газ, охладившийся в первом аппарате, перед подачей во второй аппарат подогрева-
ют до нужной температуры в теплообменнике при помощи подходящего теплоносителя.
ROH
а)
Пар
Продукты
Теплоноситель
ROH, H
2
O
Продукты
ROH, H
2
O
в)
б)
Продукты
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »
