Химическая технология органических веществ. Часть 4. Орехов В.С - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

RC=NR
OSO
2
OH
RC=NR
OH
RC-NHR,
O
(1)
-H
2
SO
4
+H
2
O
NOH
H
+
NH.
O
(2)
Реакция сильно экзотермична (–
∆Н° = 235 кДж/моль), её скорость растёт с повышением кислотности и температуры. С
кислотами, содержащими воду, происходит нежелательный процесс гидролиза оксимов в кетоны и лактамов в
аминокислоты. При этом воду (4 … 5%) вводят в смесь с сырым оксимом; это требует применения олеума (20%) в таком
количестве, чтобы обеспечить в перегруппированном продукте содержание избыточного SO
3
около 1,5%. Для снижения
расхода олеума оксим осушают или проводят оксимирование в органическом растворителе, чтобы вводить на
перегруппировку безводный продукт.
Перегруппировка идёт (
≈125°С) в проточно-циркуляционной системе с интенсивным перемешиванием и охлаждением.
После нейтрализации сульфата енольной формы лактамов получается лактам:
N
NH.
O
OSO
2
OH
+H
2
O
-H
2
SO
4
Производство капролактама. Технологическая схема производства капролактама из циклогексанона изображена на рис.
2.7. Циклогексанон непрерывно подают в реактор 1 первой стадии оксимирования, где он при 40
°С реагирует с раствором
(NH
2
OH)
2
·H
2
SO
4
в водном (NH
4
)
2
SO
4
, полученном на второй стадии оксимирования. Реакционная масса стекает в сепаратор 2,
где водный раствор (NH
4
)
2
SO
4
отделяется от циклогексанона, содержащего оксим, полученный в реакторе 1. Циклогексанон
слабо растворим в воде по сравнению с оксимом. Обработка свежего циклогексанона частично отработанным (NH
2
OH)
2
·H
2
SO
4
даёт преимущество: избыточное количество кетона экстрагирует оксим из водно-сульфатного слоя, снижая потери оксима с
(NH
4
)
2
SO
4
. Дополнительно применяют экстракцию оксима из раствора сульфата аммония, выходящего из сепаратора 2, при
помощи циклогексанона или органического растворителя (на схеме не показано).
Циклогексанон, содержащий оксим, с верха сепаратора 2 подают насосом на вторую стадию оксимирования, которую
проводят при 75 … 80
°С каскаде из нескольких реакторов (3 и 4) с мешалками и змеевиками для охлаждения. В реактор 3
вводят смесь циклогексанона и оксима с первой стадии оксимирования и свежий раствор сульфата гидроксиламина.
Реакционная масса перетекает из одного реактора в следующий, причём в каждый для регулирования рН среды добавляют
аммиачную воду или газообразный аммиак (для высвобождения из сульфата свободного гидроксиламина и снижения
кислотности смеси).
Рис. 2.7. Технологическая схема производства капролактама:
1 – реактор I стадии оксимирования; 2, 5, 10 – сепараторы; 3, 4 – реакторы II стадии оксимирования; 6 – реактор
перегруппировки; 7, 9 – выносные холодильники;
8 – нейтрализатор; 11, 12 – экстракторы; 13 – блок очистки;
14, 15 – выпарные колонны; 16, 18, 20 – конденсаторы, м;
17, 19 – плёночные испарители; 21 – кипятильник
Из последнего реактора второй стадии оксимирования выходит смесь, почти не содержащая кетона. Она расслаивается
в сепараторе 5 на водно-сульфатный слой (содержащий непревращённый NH
2
OH и идущий на первую стадию
оксимирования в реактор 1) и сырой оксим, содержащий ≈5% воды, (NH
4
)
2
SO
4
, циклогексанона и побочных продуктов. Его
без очистки направляют на стадию перегруппировки.
Перегруппировку оксима ведут в реакторе 6 циклонного типа, с циркуляционным насосом и мощным холодильником 7.
Олеум вводят в циркулирующую смесь перед насосом, рециркулирующую жидкость – в тангенциальном направлении
öèêëîãåêñàíîí
Тяжёлая
фракция

Страницы