|
|
|
|
|
Глава 15. Природные источники углеводородов и способы их переработки. Промышленный органический синтез
Синтез метанола и этанола. Производство уксусной кислотыСинтез этанолаЭтанол является одним из наиболее важных продуктов основного органического синтеза. Промышленный способ получения этанола непрерывно менялся. В настоящее время используются в основном три метода получения спирта:
В связи с прекращением использования пищевого этанола для технических целей в настоящее время предпочтение отдается первому способу получения синтетического этанола — прямой гидратации этилена. В основе синтеза этанола лежит следующая реакция:
Проблема. Выскажите свои предположения относительно условий синтеза этанола. Эта реакция также обратимая, экзотермическая и идет с уменьшением объема. Следовательно, оптимальные условия гидратации этилена будут аналогичные с синтезом метанола — температура 280-300 °С, давление 7-8 МПа, катализатор — ортофосфорная кислота, осажденная на твердом носителе. При этих условиях за одно прохождение через контактный аппарат около 5 % исходного этилена превращается в спирт, т. е. чтобы получить хороший выход продукта, необходимо использовать принцип циркуляции (рис. 91). Сырьем для синтеза этанола методом прямой гидратации служит этилен, получаемый пиролизом этана и низкооктанового бензина; из газов нефтепереработки, попутного и коксового газа.
Производительность современных установок синтеза этанола достигает 30 тысяч тонн этанола в год. Производство уксусной кислотыВ настоящее время уксусную кислоту получают биохимическим и синтетическим методами. Биохимический метод производства уксусной кислоты используют только для производства натурального пищевого уксуса. Для органического синтеза уксусную кислоту получают синтетическими методами. Уксусная кислота находит широкое и разнообразное применение в органическом синтезе: используется как ацетилирующий агент в производстве различных ацетатов; для получения уксусного ангидрида, ацетона, ацетилцеллюлозы, винилацетата, монохлоруксусной кислоты, в производстве красителей, фармацевтических препаратов, в пищевой и текстильной промышленности и т. д. Наиболее распространенным является производство уксусной кислоты окислением ацетальдегида. В течение 50 лет с некоторыми технологическими изменениями этот метод является основным. Технологический процесс производства уксусной кислоты состоит из трех стадий:
Реакция окисления ацетальдегида осуществляется с помощью катализатора — ацетата марганца — Mn(CH3CCOO)2. В качестве окислителя используется чистый кислород. Реакция протекает при температуре 65-70 °С.
|
|
|