Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Прямое окисление олефинов в альдегиды и кетоныСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Образование карбонильных соединений из олефинов основано на реакции хлорида палладия с олефинами, при которой хлористый палладий восстанавливается до металла: Для повышения скорости окисления палладия применяются со-катализаторы—соли меди в солянокислой среде, играющие роль переносчиков кислорода При избытке СuС12 реакция (3) протекает количественно. Конечной реакцией является окисление одновалентной меди в двухвалентную Процесс образования ацетальдегида в присутствии хлорида палладия из этилена в водной среде включает промежуточные стадии замещения хлорид-анионов в палладиевом координационном комплексе молекулами олефина и воды с образованием комплексов:
Окисление протекает по наименее гидрированному атому углерода у двойной связи, вследствие чего ацетальдегид образуется только из этилена, а из других олефинов—кетоны. В результате частичной атаки по другому ненасыщенному атому углерода из ά-олефинов в качестве побочных продуктов получается небольшое количество альдегидов, например из пропилена — пропионовый альдегид. Таким образом, описываемый синтез нашел практическое применение главным образом для производства ацетальдегида. Ацетальдегид в промышленности также получают другими методами: - прямой гидратацией ацетилена: - гидратацией этилена в этанол и дегидрированием последнего в ацетальдегид: CH2 = CH2 + H2O → CH3 – CH2OH → CH3 – CHO + H2 Синтез ацетальдегида окислением этилена на катализаторе PdCl2 . CuCl2 дает выход альдегида свыше 95 %, не достигаемый при других способах, основан на более дешевом, чем ацетилен, сырье и протекает в одну стадию:
Реакция окисления этилена в ацетальдегид сопровождается выделением значительного количества тепла. Процесс получения ацетальдегида окислением этилена может осуществляться на твердом катализаторе (гетерогенно-каталитический процесс) и с использованием жидкого катализаторного раствора (гомогенно-каталитический процесс). Твердый катализатор может быть использован в виде стационарной фазы или в псевдоожиженном слое. Носителями для катализатора могут служить силикагель, пемза, уголь и др. Гетерогеннокаталитический процесс сопряжен с трудностями, связанными с отводом значительного количества тепла реакции. Применение жидкого катализатора позволяет проще решать проблему отвода тепла — путем испарения части воды, содержащейся в катализаторном растворе. В качестве побочных продуктов при окислении этилена в ацетальдегид образуются уксусная и муравьиная кислоты, хлорсодержащие продукты (метилхлорид, этилхлорид, ацетальдегидхлорид), продукты конденсации (кротоновый альдегид и др.) и диоксид углерода. На скорость реакции, селективность процесса и выход ацетальдегида существенное влияние оказывают: состав катализатора (содержание хлорида палладия и двухвалентной меди), кислотность среды, давление, температура, соотношение этилена и окисляющего агента. Конверсия олефина зависит также от мольного соотношения в катализаторе меди и галогена (оптимальным является соотношение от 1:1,4 до 1:1,8). Поэтому добавляемый в ходе процесса галоген (в виде хлорводорода или этилхлорида) должен дозироваться с достаточной точностью. Если содержание хлора в катализаторе мало (соотношение медь: хлор меньше 1:1), снижается конверсия этилена. Если же количество галогена больше, чем при соотношении медь: галоген ==1:2, реакция замедляется. В этом случае в катализатор добавляют ацетат меди. Окисление этилена в ацетальдегид проводится в кислой (рН 0,8—3) или нейтральной среде (рН 6—7,5). Повышение рН приводит к выпадению из катализаторного раствора хлорида одновалентной меди, забивающей отверстия газораспределительного устройства, снижается выход альдегида. В качестве сырья для получения ацетальдегида можно использовать не только концентрированный этилен, но и этан-этиленовую фракцию. Присутствие других непредельных углеводородов нежелательно, так как они образуют различные побочные продукты. Допускается содержание ацетилена не более 0,005%, высших олефинов не более 0,03% и серы 0,001 % (масс.). Диеновые углеводороды должны быть удалены селективным гидрированием. Превращение этилена в ацетальдегид интенсивно протекает при 100—130°С, для поддержания реакционной массы в жидком состоянии требуется повышенное давление 0,3—1,11 МПа, мольное соотношение олефин: кислород должно составлять 2:1. Во избежание побочных реакций конденсации и хлорирования предусматривается непрерывный отвод ацетальдегида из зоны реакции по мере образования. Выход ацетальдегида в зависимости от условий реакции и состава катализатора колеблется в пределах 84—98 % (масс.). Существуют два варианта технологического оформления гомогенно-каталитического процесса—одностадийный (образование альдегида и окисление катализатора в одном аппарате) и двухстадийный (образование альдегида в одном аппарате, окисление металлического палладия — в другом). Реакционными аппаратами являются барботажные колонны; их для интенсификации массопереноса от газа к жидкости иногда заполняют насадкой. Из-за сильнокорродирующих свойств среды выполняют реакторы из титана или других кислотостойких материалов. Они не имеют теплообменных устройств, и реакционное тепло отводится за счет подогрева холодных реагентов и испарения. В двухстадийном варианте окисление этилена катализаторным раствором и регенерацию последнего воздухом проводят в двух разных аппаратах В реактор 1 с кислотоупорной насадкой подают этилен и регенерированный катализаторный раствор, причем реакцию ведут до почти полной конверсии этилена при 0,8—0,9 МПа и 100—115°С. Полученный раствор ацетальдегида в восстановленном катализаторном растворе дросселируют и направляют в отпарную колонну 3, где отгоняют ацетальдегид и растворенные газы, поступающие на дальнейшее разделение. Катализаторный раствор с низа отпарной колонны подают насосом при 1 МПа в регенератор 2; туда вводят воздух, окисляющий ион металла до высшего валентного состояния. Регенерированный раствор возвращают в реактор 1. Достоинства этого варианта — его безопасность (ввиду разделения стадий, на которых присутствуют этилен и воздух) и использование воздуха в качестве окислителя. Схема двухстадийного синтеза ацетальдегида при окислении этилена воздухом: 1 - реактор; 2 — регенератор; 3 — отпарная колонна; 4—насос; 5— дроссельный вентиль; 6 — дефлегматор; 7 —кипятильник
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 522; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.135.249.119 (0.011 с.) |