Лабораторный практикум по химии и технологии органических веществ. Сухорослова М.М - 10 стр.

UptoLike

В результате основных и побочных реакций конечный продукт
окисления представляет собой сложную смесь кислородсодержащих
соединений: жирных кислот различной молекулярной массы, окси- и
кетокислот, лактонов, эфиров, бифункциональных соединений, а также
неокисленных углеводородов.
На скорость окисления парафина при получении высших
карбоновых кислот оказывают влияние температура, продолжительность
реакции, давление, состав катализатора, скорость подачи кислорода
. В
отсутствии катализаторов при 80-120
°С окисление идет очень медленно.
При 120-130
°С для окисления требуются недели, а при 160-170°С
окисление идет быстро, но получается много побочных продуктов. Так,
при 115
°С накапливается только около 1% побочных продуктов, при 140°С
– 4%, а при 160
°С - 10%.
Реакция окисления экзотермическаяпри окислении парафина до
кислотного числа 70 мг КОН/г выделяется 2090 кДж (500 ккал) на 1 кг
превращенного парафина. Поэтому во избежание чрезмерного повышения
температуры окисляемой массы необходим интенсивный отвод тепла.
В промышленных условиях принят переменнотемпературный режим
окисления парафина с начальной температурой 125-130
°С и последующим
снижением до 105
°С по 2-5 град/ч.
Скорость окисления существенно возрастает при повышении
давления до 0,2 МПа. Дальнейшее повышение давления мало сказывается
на скорость окисления, но существенно ухудшает качество продукции. В
заводских условиях окисление проводится в алюминиевых колоннах при
давлении не выше 0,2 МПа.
В качестве катализатора процесса окисления парафина используется
10%-ный водный раствор перманганата
калия, пероксид марганца или
смесь, полученная при регенерации марганца из оксидата. 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).
Замечено, что активность катализатора повышается, когда он содержит
натриевую (и особенно калиевую) щелочь, переходящую при окислении в
соответствующую соль. Оптимальным является отношение
.
2
Mn : K 1:1
++
=
Марганцевокалиевый катализатор играет при окислении парафина
двойную роль. В начальной стадии окисления он ускоряет процесс,
инициируя цепную реакцию. В последующий период марганцевокалиевые
комплексы, растворенные в окисляемом парафине, ускоряют и регулируют
процесс дальнейшего распада гидропероксидов и обеспечивают наиболее
быстрое образование жирных кислот и минимальное накопление побочных
продуктов.
10