Fabricarea de metoda fenol cumen - studopediya
fenol și acetonă prin metoda de producție tehnologică proces cumen cuprinde două etape principale: - alchilarea benzenului la oxidare izopropilbenzen și hidroperoxid izopropilbenzen și până la descompunerea acesteia.
Alchilarea benzenului. Lzopropilbenzen (cumen) pentru a da etsya alchilarea benzenului cu propilenă în prezența recuperatoare pe bază de clorură de aluminiu kata:
Deoarece catalizatorul utilizat este solubil în Gustavson complex legătură carbon-hidrogen lichid obținut prin clorură de aluminiu încălzire cu fier vechi benzen izopropilbenzilic cu adăugare de acid clorhidric, sau metale din deșeuri agenții de aluminiu (IPA - molecula de izopropil):
Fabricația izopropiloenzola schemă tehnologică al- kilirovaniem propilenă este prezentată în Fig. 2.
Figura 2. Schema tehnologică izopropilbenzen:
7 - alkylator, 2 - un aparat pentru prepararea catalizatorului, 3 - ^ separabil Torr, 4 - frigider, 5, 6 - coloană de spălare, 7 - încălzitor, 8, 9 -, 10,13 -refrigerator fracționare condensatori, 11 - absorbant 12 - scruber cu apă
In alkylator 1 a servit benzen, uscat azeotropic râu identificări-propilenă și complexul catalitic, prigotov unitate lenny în 2. Produsele de la alkylator alchilare alimentate la separatorul 3, unde au fost complex catalitic separat este returnat în alkylator. Stratul de hidrocarburi, constând din izopropilbenzen și di poliizopropilbenzolov și benzen nereacționat, se răcește în frigider lider prefectură 4 și furnizat spălarea clorurii de alu-minum în coloana 5, irigate cu apă și apoi la coloana 6, irigat cu o soluție apoasă hidroxid de sodiu. După plecarea la Lonna amestec de hidrocarburi (alchilat) 6-neutralizată este reîncălzită în încălzitorul 7 și este ghidat în recto-ficare, constând din două coloane. În coloana 8, excesul de benzen a fost distilat, care se întoarce la alchilare, în coloana 9 - izopropilbenzen. O parte din lichidul de fund, cu susținere-poliizopropilbenzoly este trimis din coloana 9 în prepararea complexului catalitic în aparatul 2. Gazele care părăsesc alkylator 1 trecere condensator 10, care este benzen condensat returnat la alkylator 1 și alimentat în absorber 11, poliizoprotsilbenzo irigat -lom, care le îndepărtează din reziduurile de benzen. Gazele sunt apoi spălate în scruber 12 prin ejectarea acid clorhidric, și sunt în atmosferă.
Alkylator - unitatea principală este o schemă tehnologică de tip turn barbotare, amestecul de reacție lichid umplut, constând din benzen, benzen izopropil și catalizator complex. Propilen barbotat prin amestec.
Oxidarea izopropilbenzen și descompunerea hidroperoxidului.
Prepararea fenolului izopropilic implică oxidarea pas izopropilbenzenul hidroperoxidul la acesta, selectați hidroperoxid-TION produșilor de oxidare a descompunerii hidroperoxid, neutralizarea produselor de descompunere și scroll TION sunt fenol și acetonă.
1. Oxidarea izopropilbenzenul (SPI) lorodom pis moleculara este un catolit ical lanț radical reacție complex care apar în faza lichidă, conform ecuației:
Produsul final al oxidării în acest caz este hidroperoxid izopropilbenzenul (GP). Reacția de oxidare are prin formarea de radicali liberi de la atomul de valență-nost carbon X> oxigen sau> COO și Init-iruetsya din cauza autooxidare atunci când este administrat inițiative de SPI-șanț:
sau reacționarea oxigenului cu catalizatorul:
cu o dezvoltare ulterioară pentru a forma un lanț suficient whisker-tainable într-un produs de reacție molecular - SE:
catalizatori de oxidare SPI sunt din cauciuc-vă și neftenaty de cobalt (II) și mangan (II). Astfel, o dată cu o bază reacția (a) formarea de reacții secundare dimetilfenilcarbinolului, acetofenonă și alte furnici acid, așa cum se arată în următoarea schemă:
Prin urmare, selectivitatea oxidării la SPI-SE nu depășește 95% Witzlaus.
2. Descompunerea izopropilbenzenul dorința hidroperoxid de a configura reprezentarea, reacția exotermă a acidului clivaj-ik- descrie ecuația generală:
Reacția are loc printr-un mecanism ionic prin următoarele etape:
1) Educație și oxoniu deshidratare ion:
2) Rearanjarea rezultat migrării ionilor de Fe gruparea nilnoy la un atom de oxigen:
3) Transformarea fenolului pentru a forma un carbocation și acetil-ton:
Concomitent cu principalele reacții secundare de reacție (d), care implică dimetilfenilcarbinolului și acetofenonă prezent în SE tehnice. De exemplu, dimetil fenil carbinol este deshidratat la metil stiren:
care este eliberat ca produs comercial sau de conectare la o circulatie nyaetsya returnabile SPI.
Figura 3 este o diagramă de flux a unui preparat pro-cesiuni și descompunerea-izopropil benzen hidroperoxid.
1 - colector, 2 - schimbător de căldură 3 - 4 - reactoare de oxidare frigidere nick condensator 5 - separator, mașină de spălat, 6 - 7 îneacă - Waku um-rectificare coloană, 8 - descompunător, 9 - extern frigidere pseudonim , 10, 11, 12 - fracționare
Un amestec de SPI proaspăt și circulant (circulant) cu ADD Coy SE pentru inițierea procesului de oxidare a colectorului 1 intră în schimbătorul de căldură 2 în cazul în care este produșii de oxidare încălzite (oxidează) care rezultă din reactorul de oxidare și etsya vatra din partea superioară a reactorului de oxidare 3. în partea inferioară a reactorului la o presiune de 0,4 MPa intră ochii barbotarea de aer prin contra fătare lichid. Excesul de cart-antrenate ei spiritul IPA de vapori și subproduse (formaldehidă și acid formic) are loc frigider-condensator 4, unde ies în evidență din produsele lichide, și este evacuată în atmosferă. Condensatul intră în separatorul scruber-5-udată apoasă alcalină, pentru Oud-ment de acid formic și straturile în acesta carbohidrat ționale și apoase separate. Stratul de hidrocarburi care conține IPA este alimentat în colectorul 1 și reciclat. Efluentul din reactor porțiune inferioară 3 oxida care conține până la 30% SE, trece schimbătorul de căldură 2, strangulată la o presiune de 40 kPa în accelerația 6 și alimentat la rectificarea într-o coloană de distilare în vid pentru distilarea 7 MWD și concentrarea SE.
SPI distilat din coloană în separatorul 5 și afară în colecția 1. concentrată până la 85-90% SE este furnizat la operațiunea de expansiune dezamalgamare 8, în care soluția de acid sulfuric introdusă în acetonă. Din produsele de descompunere ale descompunător-TION după neutralizare cu soluție de hidroxid de sodiu în sistemul fracționarea pe lyayutsya, care constă din mai multe coloane. La o presiune de 10 Pa b în coloana 10, acetona se îndepărtează prin distilare, și sub presiune redusă în coloana 11 - a-metilstirenul și resturi de-SPI, și în coloana 12 - fenol.
Principalele dispozitive sunt oxidare și schemă tehnologică reactor SPI descompunător GP. reactor de oxidare este o coloană din oțel inoxidabil, echipat cu un frigidere încorporate pentru îndepărtarea căldurii de reacție și partea inferioară a sistemului de alimentare și echipat cu un aer barbotare-vanija. Descompunător configurat ca o tubulari ny coloane echipate cu telecomandă condensator condensator. Căldura de reacție se îndepărtează prin evaporare acetonă, Koto-ing se găsește într-o coloană cu acid sulfuric. După condensare în frigider revine la acetona descompunător.