ВУЗ:
Составители:
3.3.2. Технология процессов альдольной конденсации
Технологические процессы, протекающие на основе альдольной конденсации, делят на три группы.
1. Процессы, в которых альдольную конденсацию (альдолизация) проводят отдельно от последующих реакций в
специальном реакторе. Характерны: низкая температура (0 … 30
°С), большая длительность (2 … 3 ч), степень конверсии – 10
… 40%, вызванная как обратимостью реакции, так и для предотвращения последовательных превращений целевых
продуктов. Поэтому используют реакторы, близкие к модели идеального вытеснения, например змеевиковые аппаратов. Для
альдольной конденсации ацетальдегида, имеющего температуру кипения около 21
°С, применяют тарельчатую колонну с
обратным конденсатором, когда реакционное тепло отводят за счёт испарения ацетальдегида, выводя альдоль из куба
колонны (рис. 2.8, а). Продукт нейтрализуют органической кислотой и отгоняют непревращённый реагент, одновременно
разрушая циклические ацетали, далее проводят дегидратацию.
Рис. 2.8. Реакционные узлы для процессов альдольной конденсации:
а – реактор типа тарельчатой колонны для альдолизации ацетальдегида;
б – реакционный узел, включающий трубчатый реактор альдолизации
и тарельчатую колонну дегидратации
Продукты альдолизации можно направлять прямо на дегидратацию, совмещая её с разделением образующейся воды,
непревращённого исходного реагента и продукта дегидратации (рис. 2.8, б). После альдолизации подкисляют реакционную
смесь органической кислотой и проводят дегидратацию при 100 … 130
°С. В кубе остаётся только вода или её отгоняют с
верха колонны вместе с исходным реагентом.
2. Процессы, в которых альдолизация совмещена (в одном реакторе) с разложением циклических ацеталей и
дегидратацией альдоля. Образующийся ненасыщенный альдегид подают на гидрирование. В этом случае обе реакции
катализируют щёлочью и проводят при повышенной температуре (100 … 130
°С), чем обеспечивается небольшая
длительность реакции (0,5 … 1 ч). Преимуществами процесса, кроме интенсификации и снижения числа реакторов,
являются его необратимость и возможность достижения почти полной конверсии реагента. Ненасыщенный альдегид не
играет роль метиленового компонента, поэтому достигается хорошая селективность. Используют реакторы разных типов –
змеевиковый, пустотелую колонну с выносным охлаждением и др.
3. Процессы, в которых альдольная конденсация совмещена (в одном реакторе) с окислительно-восстановительным
превращением (пентаэритрит, метриол). Отличительная особенность – применение большого количества щёлочи,
необходимой для связывания образующейся муравьиной кислоты в соль. При 30 … 50
°С продолжительность – 1 … 2 ч. При
периодическом синтезе – аппарат с мешалкой, охлаждающей рубашкой и змеевиками, при непрерывном – каскад таких же
аппаратов.
Производство 2-этилгексанола (рис. 2.9). К н-масляному альдегиду, поступающему в реактор 1, перед введением в
реактор добавляют 40%-й NaOH (≈0,05%). Температурный режим (100 … 130
°С) поддерживают за счёт выделяющегося
тепла, избыток которого снимают путём циркуляции реакционной массы через выносной холодильник 2. В реакторе
происходят альдолизация и дегидратация альдоля с образованием 2-этилгексеналя.
Рис. 2.9. Технологическая схема получения 2-этилгексанола:
1 – реактор; 2, 3, 11, 14 – холодильники; 4, 15 – сепараторы;
5, 6, 17, 18 – ректификационные колонны; 7 – дефлегматор; 8 – кипятильник;
9 – насос; 10, 13 – колонны гидрирования; 12 – фильтр; 16 – дроссельный вентиль
а
)
б
)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
