Синтез глицерина
Основные параметры производства
Отношение свежего пропилена к рециркулирующему перед входом в смеситель 3 равно 1 :3
Температура в подогревателе 5 340—370°С
Отношение пропилена к хлору перед входом в реактор 6 4—5 : 1 по объему
Температура в реакторе 490—510°С
Содержание хлористого аллила в реакционных газах около 80%
Концентрация образующейся в абсорбере 8 соляной кисло
ты около 30%
Продукт, поступающий в сборник 19, содержит хлористого аллила 99,5%
Температура в реакторе 26 30—38°С
Реакционная смесь из реактора 26 содержит 1-3 — дихлоргидрина 9192%
Температура в реакторе 37 не выше 60°С
Концентрация эпихлоргидрина в сборнике 29 не менее 98%
Содержание глицерина в товарном продукте 99,5% (сборник 44) не менее 99%
Выход глицерина на израсходованные пропилен и хлор 75—80%
Схема 2. Технологическая схема производства глицерина через хлористый аллил и эпихлоргидрин
Обозначения на схеме 2: 1, 18 – буферы; 2 — емкость, 3 — смеситель, 4 — брызгоуловитель, 5 — подогреватель, 6, 26, 37, 40 — ректификаторы, 7, 13, 28 — ректификационные колонны, 8 — абсорбер, 9 — скруббер, 10, 14, 20, 22 —холодильники дефлегматоры, 11 — фазоразделитель, 12—колонна отгона низкокипящих фракций, 15,30, 31—холодильники, 16—хлоратор, 17—водоотделитель, 19, 21, 29, 33, 34, 41, 42—сборники, 23 — напорный бак, 24 — выпарные аппараты, 25 — барометрический конденсатор, 27 — разделительный сосуд. 32, 35, 36, 42, 43 —выносные кипятильники, 38 — компрессор, 39 — отпарная колонна
3. Производство глицерина окислением аллилового спирта
Получение глицерина прямым окислением пропилена в акролеин с последующим гидрированием его в аллиловый спирт, затем окислением этого спирта перекисью водорода осуществимо по описываемой ниже схеме (Схема 3).
Пропиленовая фракция из цеха получения нагнетается в буфер 20, из которого компрессором подается в смеситель 1. Здесь она смешивается с водяным паром и поступает в контактный аппарат 2. В него же вводится кислород, подаваемый компрессором из цеха его получения.
В контактном аппарате трубчатого типа с водяным охлаждением расположен катализатор — закись меди, нанесенная на носитель с высокой теплопроводностью. Основная реакция, протекающая в контактном аппарате, соответствует уравнению
Н
С3Н6 + 02 → СН2 = СН – С = 0 + Н20.
Продукты реакции охлаждаются в холодильнике 15. Непрореагировавший пропилен и инертные газы отделяются в газосепараторе 17 и циркуляционным компрессором подаются в линию нагнетания свежего пропилена в смеситель 1. Часть пропилена для избегания накопления инертов в циркуляционном газе сбрасывается через огнепреградитель в атмосферу.
Жидкая фаза из газосепаратора 17 стекает в сборник 21, откуда центробежным насосом подается в ректификационную колонну 3. Из кубовой части этой колонны выпускаются смолообразные продукты окисления, которые выводятся из системы как отход. Пары акролеина, выходящие из колонны, конденсируются в дефлегматоре 4. Часть образовавшегося конденсата является флегмой и возвращается в колонну.
Остальная часть проходит через газосепаратор 5, откуда газовая фаза сбрасывается в атмосферу после соответствующего выделения из нее акролеина (на схеме но указано). Акролеин охлаждается в холодильнике 6 и собирается в сборнике 22. Из этого сборника дозировочным насосом акролеин подается через теплообменник 16 в реактор гидрирования 7. В него же подается газодувной водород.
В этом реакторе акролеин гидрируется в аллиловый спирт по реакции
Н
СН2 = СН – С = 0 + Н2 → СН2 = СН — СН2ОН.
Продукты реакции, выходящие из реактора гидрирования, проходят теплообменник 16 и поступают в газосепаратор 18. Газовая фаза, содержащая, в основном, избыточный непрореагировавший водород, направляется на очистку водорода, после чего он возвращается в цикл. Аллиловый спирт собирается в сборнике 23. Окисление аллилового спирта протекает в трубчатых контактных аппаратах 9 и 12 в жидкой фазе. Из сборника 23 аллиловый спирт подается в контактный аппарат 9, куда из мерника 8 подается катализатор — раствор вольфрамата натрия и из мерника 10 — раствор перекиси водорода. Продукты реакции насосом частично возвращаются через расширитель 11 в аппарат 9, остальное количество поступает в контактный аппарат 12, в котором также происходит циркуляция реакционной жидкости.
В контактных аппаратах протекает реакция образования глицерина
СН2 = СН - СН2ОН + Н202 → СН2ОН – СНОН - СН2ОН
Для извлечения катализатора WO3 продукты реакции пропускаются через фильтр 24, заполненный ионообменной смолой, которая периодически отправляется на регенерацию с целью извлечения катализатора. Водный раствор глицерина из сборника 25 подается в выпарной аппарат 13, работающий под вакуумом, создаваемым барометрическим конденсатором 14 и вакуум-насосом. Полученный в выпарном аппарате глицерин поступает в сборник 26 и направляется па дистилляцию. Обогрев выпарного аппарата 13 производится с помощью кипятильника 19.
Основные параметры производства
В контактный аппарат поступает водяного пара немного больше, чем пропилена
Отношение пропилена к кислороду по весу 4: 1
Температура в контактном аппарате 300 — 400°С
Давление 1 — 10 атм.
Катализатор — закись меди на карборунде
Выход акролеина по пропилену 86%
Температура верха ректификационной колонны 52—54°С
Катализатор окисления — раствор 0,2% первольфрамовой кислоты в двунормальном растворе перекиси водорода.
Общее количество катализатора в реакционной массе около 2%
Температура в контактных аппаратах 60 — 70°С
Выход глицерина на аллиловый спирт 80 — 90%
Выход глицерина на пропилен 50 — 60%
глицерин синтез спирт
Обозначения на схеме 3:1 — смеситель, 2 — контактный аппарат, 3 — ректификационная колонна, 4 — дефлегматор, 5, 17, 18 — газосепараторы, 6, 15 — холодильники, 7 — реактор гидрирования, 8, 10 — мерники, 11 — расширитель, 9, 12 — контактные аппараты окисления, 13 — выпарной аппарат, 14 — барометрический конденсатор, 16 теплообменник, 19 — кипятильник, 20—буфер,21, 22. 23, 25, 26 — сборники, 24 — фильтр.
Литература
1. Гольдштейн Р., Химическая переработка нефти, Иниздат, 1952.
2. Фейгин А. Л. Нефтехимическая промышленность капиталистических стран ,ЦНИИТЭНЕФТЬ, 1957.
3. Юкельсон И. И., Технология основного органического синтеза, ГХИ, 1958.
4. Эстль М., Продукты химической переработки нефти, Гостоптехиздат, 1959.
5. Сергеев П. Г., Виноградов А. А., Букреева Л. М., Химическая наука и промышленность, т. I, № 3, 281, 1956.
Размещено на Allbest.ru
Скачать реферат