Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ




2. 1. Промышленное производство окиси пропилена.

Существует два основных промышленных способа получения окиси пропилена:
Хлоргидринный метод (из пропилена через пропиленхлоргидрин с последующим дегидрохлорированием);
Пероксидный способ - окисление пропилена в жидкой фазе под давлением и окисление пропилена в газовой фазе.

Метод получения окиси пропилена путем присоединения хлорно­ватистой кислоты к пропилену, впервые подробно описанный Марковниковым, до сих пор является самым распространенным.

Мольне соотношение а – и p-пропиленхлоргидринов составляет 9 : 1.

В результате воздействия элементарного хлора на пропилен и хлоргидрин в качестве побочных продуктов образуются дихлор – пропан и дихлордиизопропиловый эфир:

Поскольку присоединение хлора идет значительно быстрее, чем присоединение хлорноватистой кислоты, нужно по возмож­ности подавлять реакцию хлора с пропиленом. Для этого взаимодей­ствие хлора с водой следует проводить в отдельной колонне. Собст­венно хлоргидринирование происходит в следующей второй колонне. Большое значение имеет хороший контакт между жидкой фазой и углеводородом. Целесообразно выбрать двухкамерную установку. [Н.А. Платэ и др, 335 с]

Недиссоциированная кислота всегда присоединяется по двойной связи. В присутствии буферного бората (рН = 10) хлоргидрин практически не образуется, между тем как в кислой среде (рН = 4,7) наступает хлоргидринирование. Увеличение диссоциации равносильно уменьшению выхода хлоргидрина.

Так как степень диссоциации слабых кислот возрастает пропор­ционально температуре, то хлоргидринирование при повышенных температурах идет, в принципе, хуже.

Константа диссоциации НОСІ при 25°С равняется 1,05-10’7. Если определить с помощью термодинамических характеристик показатель константы диссоциации для 65°С, то можно установить изменение только на одну десятую степени, которое так мало, что не имеет практического значения.

По теории реакция взаимодействия должна проходить с образо­ванием 1 моль хлоргидрина на 1 моль НС1. Однако аналитическое исследование процесса свидетельствует о избытке соляной кислоты.

Соотношение пропиленхлоргидрина и соляной кислоты зависит от температуры и концентрации хлоргидрина, соотношения пропи­лен: хлор, концентрации пропилена в исходном газе и от аппаратур­ного оформления процесса. С повышением температуры растет из­быточное количество соляной кислоты, которое может достигнуть, например, при 75—80°С примерно 50%. При 40°С избыток коле­блется в пределах 6—10% при концентрации пропиленхлоргидрина 50 г/л. Омыление пропиленхлоргидрина происходит так же, как омыление этиленхлоргидрина, однако оно протекает примерно в 20 раз быстрее.

Уменьшение констант скорости во время реакции обмена можно объяснить протеканием вторичных реакций. Действительно, окись пропилена реагирует с образованием промежуточного соединения, которое затем медленнее омыляется. Это нужно учитывать при про­мышленном производстве и быстро удалять образовавшуюся окись пропилена из реакционного раствора.

При промышленном получении процесс лучше всего идет в реак­торе с двойной камерой, который применяется для превращения этиленхлоргидрина. При сравнимых рабочих условиях выход в таком реакторе составляет 87,5% пропиленхлоргидрина с одновременным образованием 11,0% пропилендихлорида и 1,5% ди – хлордиизопропилового эфира. В противоположность этому реактор с одной камерой дает только 69,2% продукта, одновременно 21,6% прореагировавшего пропилена высаждается в виде пропиленди­хлорида, а 9,2% превращается в дихлордиизопропиловый эфир. Это свидетельствует о несомненном превосходстве двухкамерной системы для процесса превращения пропилена в хлоргидрин. В пер­вой камере такой установки хлор растворяется вместе с подаваемой свежей водой в циркулирующем пропиленхлоргидрине, разбавлен­ном водой. После введения хлора- смесь подается во вторую камеру, где попадает в поток пропилена, и реакция заканчивается.

При хлоргидринировании пропилена нельзя избежать образова­ния побочных продуктов, так как в растворе хлоргидрина наряду со свободной НОСІ имеются еще свободные НС1 и С12. Реагируя с пропиленом, С12 вызывает образование 1,2-дихлорпропана, а в ре­зультате реакции с пропиленхлоридрином получается дихлордиизо­пропиловый эфир.

Как и в случае этиленхлоргидрина, для подавления побочных реакций желательно работать при температуре ниже 50—60 °С. При этих условиях этилендихлорид можно в значительной степени вывести из верха колонны газовым потоком и предотвратить образо­вание второй фазы в реакторе. При реакции превращения пропилена более тяжелый дихлорид не позволяет работать с чистым пропиленом. Тем не менее, дихлорид можно отогнать во время реакции обмена при 50—60 °С, использовав поток углеводорода, содержащий более 45% пропилена. Не вступивший в реакцию газ содержит инертные газы: метан, этан, пропан или азот. При началь­ном контакте с пропиленовым потоком водная фаза должна содержать не более 0,5 г/л хлора.

Концентрация самого раствора хлоргидрина также не должна значительно повышаться, так как это способствует протеканию побочных реакций (рис. 1, 2). Из этого следует, что концентрацию продукта нельзя привести к экономическому показателю при однократном прохождении через аппарат и приходится использовать вышеописанную циркуляцион­ную систему. Концентрация пропиленхлоргидрина на выходе из реактора вли­яет на конечный результат в гораздо большей степени, чем при реак­ции обмена этилена. При 45°С и концентрации хлора 0,15 г/л в слу­чае с пропиленом получается 97% качественного продукта.

1— 1 г/л хлора, 45 оС; 2 — 0,15 г/л хлора,45 оС; 3 — 1 г/л хлора, 35 оС;

4 — 0,15 г/л хлора, 35 оС;

Рисунок 1 — Влияние избытка HCl на образование пропиленхлоргидрина

 

 

1— 0,15 г/л хлора, 35 оС; 2 — 0,15 г/л хлора,45 оС; 3 — 1 г/л хлора, 35 оС; 4 — 1 г/л хлора, 345 оС;

Рисунок 2 — Зависимость выхода пропиленхлоргидрина в пересчете на Cl2 от конечной концентрации пропиленхлоргидрина

Общая концентрация пропиленхлоргидрина ниже 5 г/л. При концент­рации пропиленхлоргидрина 50 г/л выход снижается до 89,5%, а при 70 г/л выход примерно на 7%- ниже теоретически вычисленного (87%). Понижение, температуры до 35°С приводит к незначительному увеличению выхода. Дальнейшее уменьшение температуры не по­вышает выхода, а при 15°С наблюдаются потери продукта из-за затруднений с аппаратурным оформлением.

Омыление пропиленхлоргидрина в окись пропилена происходит в основном аналогично образованию окиси этилена. Однако здесь можно использовать только известковое молоко, содержащее не бо­лее 1% MgO, иначе – будет преобладать образование пропионового альдегида.

Скорость образования окиси пропилена значительно ниже (при­мерно в 10 раз), чем при производстве окиси этилена. Однако показано, что образование пропилена в основном замедляется присут­ствием продукта в реакционной среде. Поэтому для ускорения реакции необходимо максимально быстро выделять продукт из системы по мере его образования. [Андреас Ф., Гребе К.,1973. – 70-86 с.]

Обзор лабораторных опытов по получению пропиленхлоргидрина сделан Мейем и Франке. Необязательно использовать чистый пропилен для хлоргидринирования, даже лучше разбавлять его пропаном. Предложен способ проведения реакции пропи­лена с хлором даже в 20—80%-ной серной кислоте при 10—И °С.

Окись пропилена можно получать и совместным хлоргидриниро – ванием этилена и пропилена, так как образующийся пропиленхлоргидрин омыляется в известковом молоке примерно в 20 раз быстрее, чем этиленхлоргидрин. Показатель рН имеет решающее значение для направленного отщепления НС1 от пропиленхлоргидрина. При рН = 9 – f – 12 образуется окись пропилена, при рН = 9 -4- 7 — пропиленгликоль, в очень кислой среде — ацетон. Увеличение мольного соотношения Са(ОН)2 : окись пропилена от 1 : 1 до 2 : 1 повышает выход пропиленгликоля, уменьшает выход окиси пропилена и не влияет на выход карбонильных соединений. Оптимальные параметры производства окиси пропилена приведены ниже:

Температура оС
Концентрация Ca(OH)2 г/л
pH 9-12
Подвод тепла, ккал/моль C3H7OCl
Концентрация C3H7OCl высокая

При этих условия выход продуктов реакции составляет (в мол %):

Окись пропилена – 91;

Пропилен гликоль – 7;

Карбонильные соединения – 2.

Схема получения окиси пропилена методом хлор – гидрирования показана на рисунке 3. Для получения хлорноватистой кислоты в нижнюю часть колонны 3 с кислотостойкой облицовкой вводят газообразный хлор.

Газообразный пропилен, смешанный в незначительном избытке с циркулирующим газом, подается в другом месте колонны 3. Из колонны часть реакционного раствора отводится для дальнейшей переработки в дегазационную колонну 4 с аналогичной кислотостой­кой облицовкой. Большая часть однако циркулирует через перепуск­ное устройство. В верхнюю часть перепускной трубы подается све­жая вода в таком количестве, чтобы концентрация хлоргидрина в колонне не превышала 40 г/л, а содержание свободного хлора было не выше 0,3 г/л.

1 — промывная колонна с содовым раствором; 2 — компрессор; 3 — колонна для хлорпикрина; 4 — дегазационная колона; 5 — гидролизёр; 6— дефлегматор; 7 — конденсатор для неочищенной окиси пропилена; 8 — ёмкость для неочищенной окиси пропилена; 9 — тарельчатая колонна; 10 — конденсатор для очищенной окиси пропилена.

Рисунок 3 — принципиальная технологическая схема установки по производству окиси пропилена

Температура реакции в колонне должна поддержи­ваться в пределах 40—45 °С. Отходящие с верха колонны 3 и дегаза­ционной колонны 4 непрореагировавшие пропилен и пропан вместе с хлористым водородом, смешанным с дихлорпропаном, направля­ются под небольшим вакуумом в куб промывной колонны 1, заполнен? ной кольцами Рашига. Подаваемый в верхнюю часть промывной ко­лонны раствор соды нейтрализует реакционную смесь и одновременно поглощает дихлорпропан. Нейтрализованная смесь пропан — про­пилен возвращается через компрессор 2 в колонну 3.

Для предотвращения накопления инертных газов осуществляется постоянный сброс газа перед подачей циркулирующей газовой смеси на реакцию. Если содержание пропилена в газе, вводимом в колонну 3, не превышает 40 объемн. %, то получают оптимальный результат.

Из дегазационной колонны 4 реакционная смесь поступает в гид­ролизер 5 через перепускное устройство, где добавляется 10-20%- ное известковое молоко. Гидролизер представляет собой горизонт тальный стальной резервуар, снабженный перегородками. В каждую ячейку, образованную перегородками, подается пар и реакционная смесь нагревается до 60—80 °С. При этом происходит моментальное превращение пропиленгидрина в окись пропилена, которая испа­ряется и вместе с водяным паром и дихлорпропаном поступает в де­флегматор 6, где часть водяного пара конденсируется и возвращается в цикл. В холодильнике 7 дистиллят охлаждается, после чего напра­вляется для хранения в промежуточную емкость 8.

В ректификационной колонне 9 с 50 теоретическими тарелками фракционируют сырую окись пропилена. Из верхней части выходит при 34 °С 98 %-ная окись пропилена, а в кубе колонны остаются вода, дихлорпропан с небольшими примесями дихлордиизопропилового эфира, прохшоновый альдегид и пропиленгликоль. Дихлорпропан из куба колонны периодически удаляют осушкой хлоридом кальция. Выход окиси пропилена составляет около 80% по отношению к ис­ходному хлору. Установка работает непрерывно и, несмотря на небольшие размеры аппаратов, имеет высокую производительность. [Андреас Ф., Гребе К., 1973. – 70-86 с.]

2.1.2. Окисление пропилена в жидкой фазе под давлением

Первые опыты по прямому окислению пропилена в окись пропилена в жидкой фазе были описаны в 1957 г. в американском патенте. Окислению подвергали либо чистый пропилен при 21,1 кгс/см2 и 175—225 °С, либо смесь пропилена и пропана (1 : 1) при 52,7 кгс/см2 и 160—180 °С в присутствии пропионата марганца, растворенного в бензоле. Во избежание гидролиза окиси пропилена в пропиленгликоль необходимо работать с инертным растворителем. По отношению к израсходованному пропилену выход составил 40% окиси пропилена и 20% пропиленгликоля наряду с кислотами, окисью углерода и метилформйатом. Добавка пропана повышает выход, хорошее действие оказывает также добавка нитробензола, подавляющего полимеризацию во время окисления. В качестве растворителей используют соединения, которые инертны к кислороду и окиси пропилена, не смешиваются с водой и растворяют большие количества пропилена: бензол, изооктан, неопентан, изододекан и т. д. Можно проводить окисление в толуоле при повышенных температурах (210—230°С) при введении водного фосфатного буфера (pH = 6,5). Хорошему окислению пропилена в ароматических углеводородах способствует добавление к реакционной смеси Na2CO3 или K2CO3 для нейтрализации образовавшихся кислот. По первому методу при конверсии 12,5% получают 28,8 мол. % окиси пропилена и 18 мол. % пропиленгликоля наряду с кислотами и эфирами. Для инициирования реакции рекомендуется вводить соединения с карбонильными или карбоксильными группами, например пропионовый альдегид или ацетальдегид. По второму методу, благодаря специальной конструкции реакционной камеры, получают высокую конверсию (94,2%) и высокий выход на единицу объема в единицу времени: 100 г/ч окиси пропилена и 50 г/ч пропиленгликоля.

Имамура с сотрудниками провел обширные исследования жидкофазного окисления пропилена. При 145—220°C и давлении 2—10 кгс/см2 нафтенат марганца является наилучшим по селективности катализатором для образования окиси пропилена. Индукционный период сокращают повышением парциального давления кислорода и концентрации пропилена, а также добавкой ранее полученного оксидата. Увеличение температуры реакции оказывает аналогичное действие (продолжительность индукционного периода при 145°С составляет 6 ч, при 220 °С — 1 мин). Окисление протекает по радикальному механизму, обрывают цепь перекисные соединения типа CH2=CH-CH2O2. Ниже 190°С энергия активации составляет 16,1 ккал/моль, выше 190 °С — 0 ккал/моль. Скорость поглощения кислорода не зависит от его парциального давления (при 2—5 кгс/см2) и пропорциональна количеству растворенного в бензоле пропилена в 1,3—1,4 степени, добавка пропана не оказывает никакого влияния.

При 10—15%-ной конверсии наивысшую селективность для реакций получения окиси пропилена и пропиленгликоля достигали при давлении 22—30 кгс/см2, получая 700 г окиси пропилена и пропиленгликоля на 1000 г израсходованного пропилена . Пропилен в растворе можно превращать в окись пропилена и без катализатора. На рисунке 4 представлена схема такой установки. В реактор 2, заполненный нагретым до нужной температуры раствором пропилена в углеводороде, вводят кислород или воздух. Выходящая из реактора смесь охлаждается в теплообменнике 3 до 10—20 C

1— подогреватель; 2 — реактор; 3 — теплообменник; 4 — флорентийский сосуд; 5 — экстрактор; 6 — отстойник.

Рисунок 4 — принципиальная технологическая схема производства окиси пропилена прямым окислением

После теплообменника кислые фракции (жирные кислоты и т. д.), получающиеся при окислении, нейтрализуются водным раствором едкой щелочи. Во флорентийском сосуде 4 водный щелочной экстракт отводится снизу. Верхний слой, содержащий раствор углеводородов, подается в экстрактор 5 для экстрагирования водой при 10— 20°C По меньшей мере 50—70% окиси пропилена и пропиленгликоля поглощается водой. Водный экстракт выводится из экстрактора и фракционируется в колоннах для получения чистой окиси пропилена и пропиленгликоля. Участвовавший в реакции углеводород возвращается через отстойник 6 в подогреватель 1. Таким же образом непрореагировавший газ возвращается в процесс. Все агрегаты установки за исключением ректификационных колонн работают под давлением.

Процесс характеризуется следующими параметрами:

Давление, кгс/см2
Температура, 0С 167-179
Подача кислорода, объёмн. ч.
Повача пропилена, вес. ч.
Подача 3%-ного раствора К2СО3 вес. ч.
Подача воды на экстракцию при 100С, вес. ч.
Конверсия, % кислорода пропилена   99,8 94,2
Выход окиси пропилена и пропиленгликоля, % 46,3
Содержание окиси пропилена, %


Окисление без давления при 200°С можно проводить во многих растворителях (диметилфталат, силиконовое масло, фторутлеводо-роды, дибутилсебацинат и пр.), но конверсия составляет только 1,0-1,5%/?, селективность не выше 55—60% . Для окисления под давлением рекомендуются нитрилы, например ацетонитрил (при 200 0C и 51 кгс/см2 выход окиси пропилена составляет 18%). При использовании в качестве растворителей по-лиацилированных сложных эфиров, например пропиленгликоль-диацетата, конверсия через 5 мин достигает 20%; при этом получается смесь следующего состава (в мол. %):

Окись пропилена 44,6   Ацетон 2,2
Ацетальдегид 4,2   Муравьиная кислота 0,4
Метиловый спирт 10,2   Уксусная кислота 16,5
Метил ацетат 1,8   Вода 12,6

 

Для окисления в жидкой фазе предложены самые различные катализаторы, например разлагающиеся при нагреве соли Со, Cu, Mn, V или Cr с карбонатом или ацетатом свинца илибария в качестве промотора. После 10-минутного окисления при 200 0C и давлении 56 кгс/см2 в бензоле из 465 г пропилена в присутствии таких катализаторов получают следующие количества (в г) окиси пропилена C3H6O и пропиленгликоля C3H6O2:

  C3H6O C3H6O2
Co(CH3COO)2
PbCO3
Co(CH3COO)2 + PbCO3
Co(CH3COO)2 + BaCO3
Mn(CH3COO)2 + Ba(CH3COO)2

 

При окислении под давлением в бензоле рекомендуется добавлять фталоцианин кобальта, никеля и особенно меди (при 175 °С через 10 мин получают 40,1% окиси пропилена и 2,2% пропиленгликоля).
Предложен еще ряд растворителей: эфир борной кислоты в присутствии ацетата ртути (180 °С, 3 кгс/см2); катализаторы кобальта, например каприлат Со, и частично смешанный с водой растворитель, например смесь хлорбензола и ацетона (при 150 °С и 49 кгс/см2 получают 62,4% окиси пропилена наряду с пропиленгликолем и другими продуктами). Как уже упоминалось, добавки альдегидов сильно снижают индукционный период и, следовательно, температуру реакции. Например, при совместном окислении

пропилена и ацетальдегида при 10Oj0C и 80 кгс/см2 получили следующие результаты:

Конверсия, % Выход, мол. %
Пропилена Окиси пропилена
Ацетальдегида Уксусной кислоты

 

Окисление пропилена в метилацетате в присутствии ацетальдегида при 200 0C привело к получению 49,4 мол. % окиси пропилена.

Ультрафиолетовое облучение и перекисные алкильные и ацильные соединения ускоряют окисление в присутствии ацетальдегида. Добавки перекиси водорода или алкилгидроперекисей в присутствии солей Cu, Мй, Ni или Со также ускоряют окисление.
В некоторых патентах предлагается проводить окисление пропилена в окись пропилена перекисными соединениями по аналогии с эпоксидированием по Прилежаеву. Рекомендуются следующие перекисные соединения: альдегидмойоперацетаты (например, ацет-альдегидмоноперацетат) при 70°C; надуксусная кислота в ацетоне и уксусной кислоте или в метилале под давлением и при 30— 80°C ; перекись треиг-бутила в mpem-бутиловом спирте при 80°С и 28 кгс/см2 в присутствии нафтената Mo (выход окиси пропилена 86%) или MoO3 при HU0C (селективность 86,7%); аралкилгидроперекиси в присутствии катализатора Mo, V или W (при использовании гидроперекиси кумола и нафтената Mo конверсия при 90 °С через 1 ч составляет 92,7%, селективность 98%); образующаяся из ацетальдегида надуксусная кислота без катализатора или в присутствии CoCl2, FeCl3 или CuBr2 (при 56— 200 °С и 31—42 кгс/см2 образуется максимально 73,5% окиси пропилена).
Можно применять предварительное переокисление циклогекса-нола в присутствии CaCO3 и перекиси циклогексанона при 120 °С, а также реакцию с пропиленом в присутствии фталевого ангидрида . Наконец, можно окислять пропилен совместно с органическим соединением, способным образовывать гидроперекись (насыщенный углеводород, алкилбензол, карбонильное соединение), например, при 80 °С и 50 кгс/см2 совместно с ацетальдегидом, который переходит в уксусную кислоту. Прямое эпоксидирование пропилена осуществляют с помощью H2O2 при 50г-70 °С в присутствии уксусной кислоты и кремнефосфорной кислоты.
На фирме Monsanto Со. работает пилотная установка, где пропилен окисляется надуксусной кислотой в смесь окиси пропилена и пропиленгликоля, выход 60%. [Андреас Ф., Гребе К., 1973. – 70-86 с.]

2.1.3. Окисление пропилена в газовой фазе

До сих пор не удалось окислить пропилен в окись пропилена на серебряных катализаторах с таким же хорошим выходом, как в случае превращения этилена в окись этилена. При 130—260 °С и времени контакта 0,6—6 с получали менее чем 0,07% окиси пропилена. Основными продуктами реакции были CO2 и вода. Введение промоторов должно улучшать выход. Для этого рекомендуются добавки CuO к катализатору из Ag2O*, в этом случае при 160—180 °С получается окись пропилена, при повышении температуры — акролеин. Были предложены катализаторы на основе Ag/Au и Ag/Au/Cu.
Катализаторы на основе AgO/Ba02 на различных носителях теоретически должны Дать конверсию 36% после непродолжительной обработки хлором при 220 °С, однако выход составил только 18%. Хорошее действие оказывают катализаторы серебра при работе в кипящем слое при 220—260 °С с промоторами и без них.
Катализаторы окиси Bi-P-Mo приводят к образованию небольшого количества окиси пропилена наряду с акролеином. Ванадаты не способствуют образованию окиси пропилена из пропилена. В ряде патентов описано прямое окисление пропилена в смесь различных продуктов, в том числе в окись пропилена. При 330—370 °С под давлением до 5 кгс/см2 и при конверсии 12,8% выход окиси пропилена составил 24 мол. % наряду с другими продуктами. При 3150C в исходном газе находилось только 2,7% окиси пропилена наряду с 3,4% ацетальдегида и 0,7% акролеина. [П.Г. Сергеев, 133.]

По данным фирмы Farbenfabriken Bayer в окислительный реактор, состоящий из подогревательного устройства, реакционной камеры емкостью 0,8 л и холодильника, при 9 кгс/см2 подают каждый час 20 м3 газовой смеси с содержанием 45 объемн. % пропилена и 5 объемн. % кислорода (остальное составляет преимущественно азот, окись и двуокись углерода). В подогревателе поддерживается температура 280—300 °С, в реакционной камере она повышается до 430—450 °С. В результате реакции окисления содержание кислорода падает до 0,5—1 объемн. %. Выходящая из окислительной печи реакционная смесь охлаждается и промывается водой под давлением. Из оставшихся газообразных фракций, содержащих наряду с пропиленом кислород, азот, окись и двуокись углерода, выделяют окись углерода и превращают ее в двуокись, которую затем удаляют промывкой щелочью. В оставшиеся газы добавляют отработанный пропилен с кислородом, и смесь снова подают через компрессор в окислительный реактор. При дистилляции экстракционной воды при нормальном давлении на 1000 кг израсходованного пропилена получают следующие продукты окисления (в кг):

Окись пропилена – 270 Акролеин –73

Окись этилена – 24 Ацетон – 16

Ацетальдегид – 330 Смесь высококипящих в-в. – 62

Пропионовый альдегид – 25

Выход в единицу времени на единицу объема для окиси пропилена составляет–400—450г/(л-ч).
Аналогичный метод описан в американском патенте. Пропилен и смесь пропилена с пропаном окисляли при 340 °С (затем температура повышалась до 450—510 °С); получали 8—11,5 мол. % окиси пропилена наряду с пропионовым альдегидом, акролеином и гидроксиацетоном. В качестве разбавителя предложено использовать для окисления водяной пар, что дает при 215—260 °С 19,7% смеси окиси пропилена и пропиленгликоля. Радиационное облучение повышает выход спиртов, альдегидов и окиси пропилена при окислении пропилена воздухом. Окись пропилена наряду с другими продуктами получается также и при окислении пропана. На фирме ICI (Англия) работает опытная установка по прямому окислению пропилена.
Всеобщее внимание привлекли публикации и патенты, в которых описан метод одновременного получения окиси пропилена и стирола. -В этом процессе исходными продуктами являются этилбензол и пропилен. Этилбензол при 130 0C и давлении около 3,5 кгс/см2 в присутствии катализатора нафтената молибдена под воздействием кислорода превращается в гидроперекись а-этилбен-зола. При одноразовом проходе конверсия достигает 13%, а выход— 84%. Из гидроперекиси а-этилбензола при взаимодействии с пропиленом при 110 °С в присутствии нафтената молибдена образуются фенилметилкарбинол и окись пропилена. В результате отщепления воды от фенилметилкарбинола получается стирол. При использовании в качестве катализатора двуокиси титана и температурах 182— 282 °С (оптимально 200—250 °С) выход стирола составляет 80—95%.

O2; 130OC; 3,5 кгс/см2

TiO2, 182-282oC

Подобные результаты получают при использовании гидроперекиси кумола (образуется а-метилстирол). Этот метод подробно описан Ланда.
Реакция между' гидроперекисью и пропиленом дает лишь незначительное количество окиси пропилена. Применение катализатора существенно улучшает положение. Ниже приведены результаты взаимодействия гидроперекиси а-этилбензола и пропилена при 110 0C в присутствии 0,002 моль/моль ROOH нафтенатов различных металлов (селективность -95 моль окиси пропилена/моль прореагировавшего пропилена):

Нафтенат …………………………… Mo W Ti Nb Re Ta

Конверсия, % ……………………… 97 83 54 22 25 100


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты