ВУЗ:
Составители:
ными водами. Высшие кислоты (>С
20
) частично применяют для приготовления
хозяйственного мыла. В остатке от перегонки содержатся, кроме того, дикарбо-
новые кислоты.
Окисление парафина можно провести при 150…170 °С без катализаторов,
но при этом получаются кислоты низкого качества. Более селективно процесс
идёт в присутствии катализаторов, добавляемых к парафину в виде водных рас-
творов перманганата калия, некоторых солей марганца или пероксида марганца.
Перечисленные вещества не растворимы в парафине, поэтому вначале (в течение
2 ч) поддерживают температуру 125…130 °С, чтобы завершить формирование
гомогенного катализатора (марганцевые соли высших карбоновых кислот). Ак-
тивность катализатора повышается, когда он содержит гидроксид натрия или
(особенно) гидроксид калия или соли этих металлов с органической кислотой.
Оптимальным является отношение Мn
2+
: К
+
≈ 1 : 1.
Скорость жидкофазного окисления парафина зависит от многих факторов:
от концентрации катализатора, температуры, парциального давления кислоро-
да, линейной скорости газа-окислителя и даже от размера отверстий через ко-
торые газ барботирует в реакционную массу. В промышленности концентра-
цию катализатора ограничивают величиной 0,2…0,3 % (масс.) КМnО
4
. При по-
вышении температуры скорость процесса возрастает. С ростом температуры
возможен переход реакции в диффузионную область, вследствие чего большое
значение приобретает гидродинамический режим в реакторе. Перечисленные
факторы влияют не только на скорость реакции, но и на состав образующихся
веществ, на выход и качество целевой фракции высших кислот.
С учётом всех этих факторов был разработан процесс жидкофазного катали-
тического окисления парафина со следующими показателями: степень конвер-
сии парафина не более 30 – 35 %; в начале процесса, когда карбоновые кислоты
только начинают накапливаться, поддерживают температуру 125…130 °С, а за-
тем её снижают до 105…110 °С; окисление проводят при атмосферном давле-
нии, вводя воздух в реакционную барботажную колонну через распределитель-
ные устройства с большим числом довольно мелких отверстий (1–2 мм). При-
менение более чем двукратного избытка воздуха способствует интенсивной
турбулизации реакционной массы. При этих условиях и с указанными ранее
количествами марганцевого катализатора окисление парафина ведут в течение
15 – 20 ч.
Схема процесса изображена на рис. 3. Свежий парафин и продукт со стадии
разделения (так называемые «неомыляемые-1») в отношении 1:2, а также ката-
лизатор смешивают в аппарате
1
. Шихту подают на окисление в колонну
2
, ра-
ботающую периодически. Она выполнена из алюминия или легированной ста-
ли, имеет рубашку для подогрева или охлаждения, выносной холодильник для
отвода тепла и распределительное устройство для ввода воздуха. Газ с верха
колонны промывают водой в колонне
3
для поглощения низших кислот, очи-
щают от примесей дожиганием в печи
4
и выбрасывают в атмосферу.
Оксидат после завершения реакции и охлаждения до 80…90 °С спускают в
отстойник
5
, где отделяют катализаторный шлам, из которого регенерируют ка-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
