Главная >> Химия 10 класс. Профильный уровень. Кузнецова

Глава 15. Природные источники углеводородов и способы их переработки. Промышленный органический синтез

§ 58. Синтез метанола и этанола. Производство уксусной кислоты (окончание)

Основным аппаратом в производстве уксусной кислоты является окислительная колонна, которая представляет собой цилиндр с расширенной верхней частью, играющей роль брызгоуловителя. Колонна изготовлена из хромоникелевой стали или алюминия. (Как вы думаете, почему?) Внутри колонны размещены охлаждающие змеевики, по которым циркулирует вода, поддерживающая температурный режим в колонне. По всей высоте в колонну по трубам под давлением подается чистый кислород. Снизу в колонну из смесителей поступают растворы катализатора и ацетальдегида в циркуляционной уксусной кислоте. Парогазовая смесь выводится из окислительной колонны и поступает в конденсатор, охлаждаемый рассолом, а затем в сепаратор. Из сепаратора конденсат (уксусная кислота и ацетальдегид) возвращается в окислительную колонну. Образовавшаяся уксусная кислота выходит из окислительной колонны и делится на два потока. Одна часть (меньшая — циркуляционная кислота) поступает в смесители для приготовления растворов катализатора и ацетальдегида, а другая (большая) идет на ректификацию (рис. 92) — в ректификационную колонну.

В этом процессе в качестве побочных продуктов образуются ацетон, формальдегид, метилацетат, муравьиная кислота, оксид углерода (IV), которые удаляются при очистке уксусной кислоты. После двукратной ректификации получают 97-98 %-ю уксусную кислоту. Выход уксусной кислоты составляет 92 %.

Основные понятия

Синтез. Обратимые реакции. Химическое равновесие. Селективные катализаторы. Окислительная колонна. Конденсатор. Сепаратор

Вопросы и задания

1. Запишите уравнение реакции получения синтез-газа: а) конверсией метана; б) пропусканием паров воды над раскаленным углем.

2. Осуществите следующий ряд превращений:

3. Назовите оптимальные условия промышленного синтеза метанола и дайте им обоснование.

4. Какие общие научные принципы химического производства реализуются при получении метанола в промышленности?

5. При взаимодействии 37,5 г 40 %-го раствора формальдегида с оксидом меди (II) образовалось 20 г муравьиной кислоты. Вычислите массовую долю (в %) выхода спирта от теоретически возможного.

6. При взаимодействии 75 г технической уксусной кислоты, массовая доля примесей в которой равна 20%, с этиловым спиртом получили 0,8 моль уксусноэтилового эфира. Вычислите массовую долю (в %) выхода эфира от теоретически возможного.

Выводы

1. Основной органический синтез производит продукцию, являющуюся основой для всей промышленной органической химии.

2. Сырьем для производства продуктов основного органического синтеза являются: нефть, природный газ, каменный уголь.

3. Задачи, стоящие перед химическим производством, требуют развития научно-технического прогресса:

• внедрения взамен многостадийных процессов экономически выгодных малостадийных;
• замены периодических процессов непрерывными, обеспечивающими большую производительность труда;
• внедрения эффективных катализаторов избирательного действия (селективного);
• внедрения безотходных производств;
• автоматизации технологических процессов.

<<< К началу