Első acetaldehid dehidrogénezésével etil-alkohol - a kémia
1.2.5 előállítása acetaldehid dehidrogénezéssel etanol
A katalitikus dehidrogénezése képződött etanolt acetaldehid:
CH3 - CH2-OH CH3-CHO + H2
Kézhezvételét követően ezt a módszert acetaldehid használt réz vagy réz-cink-katalizátorok. Réz ez a folyamat egy nagy aktivitású katalizátort, de gyorsan elveszti aktivitását. Jó ellenálló katalizátor a réz hozzáadásával készített 5% kobalt-oxid és 2% króm-oxid hordozón azbeszt. A jelenléte ezt a katalizátor, az eljárás végezhető viszonylag alacsony hőmérsékleten (275-300 ° C). Fokozat alkohol konverziós ilyen körülmények között 33-50% -os át a katalizátor felett.
1.2.6 előállítása acetaldehid oxidálásával etilén
acetaldehid képződését a reakció során etilén vizes palládium-klorid megfigyelt 1894 Phillips További g. képződik, vízmentes körülmények között egy komplex etilén palládium-klorid Karashev írták le 1938-ban, azzal a kölcsönhatás a palládium-komplex egy vízzel aktivált olefint oxidálva a kialakulását acetaldehid és izolálását palládium hidrogén-klorid. [6, s.302]
Folyamatos eljárás előállítására acetaldehid, ahol a csökkentés fém palládium egy vonalban van annak folyamatos levegő oxidációt, javasolta 1959-ben, Ya. K. Syrkinym, II Mózes, MN Vargaftik. Ez a folyamat mehet végbe egy lépésben (egy berendezésben történik, mint az oxidációs etilén és megjelent palládium), vagy két lépcsőben: oxidáció (karbonileztük) olefin keresztül kialakításának lépését az aktív komplex és helyreállítási Pd ömlik egy egység, és az oxidációt a fém palládium - a más:
CH2 = CH2 + PdCI2 + H2O CH3CHO + Pd + 2 HCI
Pd + 2 HCI + 0,5O2 PdCI2 + H2O
Az első (egyfokozatú) megvalósítási módja Az eljárás körülményeitől és a reaktánsok aránya olyan legyen, hogy az oxidáció sebességét etilén és Pd azonosak voltak (vagy utolsó fent). Azonban, az arány a második reakció sokkal alacsonyabb, mint az első, így a katalizátor aktivitása ebben a kiviteli alakban a folyamat gyorsan csökken.
Növelése az oxidáció sebességét Pd promoterek javasoltak (ez fontos elérésében ipari megvalósítására a folyamat) - réz-só vagy vasat sósavas közegben, amely szerepét az oxigén hordozók, oxidáló palládium, réz vagy vas csökken a reakciók:
Pd + 2 HCI + 0,5O2 PdCI2 + H2O
Cu2Cl2 + 2 HCI + 0,5O2 2CuCl2 + H2O
vagy Pd + 2FeCl3 PdCI2 + 2FeCl2
2FeCl2 + 2 HCI + 0,5O2 2FeCl3 + H2O
Cu2Cl2 és FeCl2-sók könnyen oxidálhatók a légköri oxigén, a fém mozog az eredeti magasabb vegyértékű állapotban. Ezért, ezek kombinációja reakciók teremt előfeltételei ipari méretekben előállítására acetaldehid által közvetlen oxidációjával etilén molekuláris oxigénnel. [3, p. 455]
Így, ha a folyamatot végezzük egyetlen berendezésben, annak érdekében, hogy elkerüljék a hígítás nem reagált etilén oxidációs kell végezni tiszta oxigénnel. A felesleges etilént viszünk be, hogy gyorsan kimeneti az acetaldehid a reakciózónából, és azért, hogy a komponensek aránya kívül robbanási határok. Ez a két szakaszból álló eljárás (ahol a reakciót, az acetaldehid és oxidációs Pd teszteltük egyetlen berendezésben, és az oxidációs Su2S12 vagy FeCl2 - a többi) is használható atmoszferikus oxigén, mert az etilén betáplálási van osztva, és a levegő.
A teljes reakció az acetaldehid, majd egy jelentős mennyiségű hőt:
CH2 = CH2 + CH3 CHO 0,5O2, # 916; H = -221,5 kJ / mol
olefin konverzió is függ mólarány a réz katalizátor (vas), és halogénatom; tartják fenn egy szűk tartományban (1: 1,4-1: 1,8). Ezért halo adunk az eljárás során, a forma-klorid vagy etil-klorid kell adagolni megfelelő pontossággal, mivel abban az arány kisebb, mint 1: 1, az átalakítás az etilén csökken, és 1, 2, és a fenti reakció lelassul. Ebben az esetben a hozzáadott réz-acetát [3, p. 457].
Az eljárást kell végezni savas (pH = 0,8-3,0), vagy semleges közegben (pH = 6,0-7,5), mivel a pH-jának növelésével a katalizátor-oldathoz adva kicsapjuk a réz-klorid (I), ami alacsonyabb hozam acetaldehid és csatlakoztatása a lyukak a gázelosztó eszközzel. Oldhatóság kloridot Cu (I) növelhető hozzáadásával katalizátor oldatot hangyasav, ecetsav, vagy jobb - triklór-ecetsav. Azonban, amelyhez hozzá kell adni egy kis mennyiségű (különösen az ecetsav), mint a karbonsav sót képez egy alacsony aktivitás a Cu. Továbbá, az ecetsav feloldja szintézis termékek, így a képződését klórozott melléktermékeket.
A oldhatósága a sók vízben korlátozott, azonban képződött híg katalizátor oldatokat, ami kis fajlagos termelékenységét. Ebben az összefüggésben előnyös, hogy a munka egy katalizátor egy vizes szuszpenzió vagy a híg ecetsavban (katalizátor zagy). Alkalmazása zagy katalizátor lehetővé teszi, hogy összekapcsolják a nagy koncentrációban a katalizátor jó hőelvezetést; egy stabil habot, ami viszont azt eredményezi, hogy jó diszperziót a gáz.
Átalakítása etilén acetaldehid 20 ° C-on megy végbe alacsony sebességgel. A reakció viszonylag gyorsan 100-130 ° C-on
Ahhoz, hogy a reakciótömeg folyékony állapotban hőmérsékleten szükséges nagy nyomáson (0,3-1,1 MPa), amely hozzájárul a gyorsulás a folyamatot azáltal, hogy javítja az oldhatóságát gázok. Az oldhatóság javítása az olefin és az oxigén a vizes oldatok akkor ajánlott, hogy használja a reakció berendezésben, amelyben a turbulenciát a folyékony és biztosítja a maximális felületi érintkezést a fázisok közötti. [3, p. 458]
A teljes oxidációja olefinek a megfelelő aldehidek vagy ketonok mólaránya olefin oxigén legyen 2: 1. Biztonsági célokra rendszerint a oxigénhiány (arány olefin: oxigén 2,5: 1-től 4: 1).
Ahhoz, hogy elkerüljük a mellékreakciókat (kondenzáció és klórozás) biztosítja a folyamatos eltávolítása acetaldehid a reakcióelegyből, ahol képződött.
Hozam acetaldehid függően a reakciókörülményektől és a katalizátor összetételét tartományok 84-98%. Így például a melléktermékek képződik ecetsav és hangyasav, klórozott szerek (metil-klorid, etil-klorid, klór-acetaldehid), krotonaldehidet, szén-dioxid és mások.
A közvetlen oxidációja etilén acetaldehid végezhetjük folyékony katalizátor oldatot (homogénen-katalitikus folyamat), és a szilárd katalizátor (heterogén katalitikus eljárás). Egy homogén eljárás, jó eredményeket kapunk olyan vizes oldatot, amely PdCI2 0,3-0,5%, 12-33% SuS12 • H 2O, 2-3% Cu (CH3COO) 2 • H2O. Kis mennyiségű ecetsavat is adunk.
Heterogén eljárást végezhetjük egy katalizátor keverékét tartalmazó Cu-klorid és Pd egy hordozóra (alumínium-oxid, szilícium-dioxid, horzsakő, aktív szén), mint például lehet használni katalizátor összetétele a következő: 2% PdCI 2 és 10% SuS12 támogatott aktív szén. A heterogén katalitikus folyamat lehet végezni a katalizátor rögzített ágyas (egy cső alakú eszköz és egy oszlop berendezés egy katalizátorral a polcokon), és a katalizátort a fluidizált állapotban. Heterogén katalitikus eljárás tele van nehézségekkel járó eltávolítása a reakció hő, de ki lehet küszöbölni. Különösen, az egyik lehetőség lehet hőelvezetést a párolgás miatt a befecskendezett víz a rétegek közötti kondenzációs katalizátor. Azonban, ez ad egy további mennyiségű szennyezett víz, tisztítást igénylő. Ezért jobb hő eltávolításához a hagyományos csöves készülékbe is ellátja a szerepét a visszanyerő kazánba. [3, p. 459]
Így, egy egylépéses eljárás, folyamat hőmérsékleten hajtjuk végre 90-100 ° C-on és 1 MPa nyomáson, és a két - etilén oxidációt hőmérsékleten hajtjuk végre 100-120 ° C és a nyomás 0,8-1,3 MPa. Átalakítása etilén egylépéses eljárások egy menetben 30-50% (a maradék visszakerül a reaktorba visszavezetett) acetaldehidet kapunk kihagyott etilén egy kétlépéses folyamat 95% (további képződik 1,0-1,5% ecetsavat és 1, klórozott 0-1,3%).
A fő különbség a két kiviteli alakja az eljárás abból áll, hogy az átalakítás az etilén egy áthaladásra során a két lépésből álló folyamat körülbelül 100%, és ezért nem igényel recirkulációs. A kétlépéses megvalósítás lehet használni tisztán etilén kisebb, mint egyetlen lépésben. Az első esetben, a biztonsági követelmények kevésbé szigorúak, de a két lépésből álló folyamat megköveteli a nagy beruházási kiadások. [3, p. 460]
Információk a „előállítása ecetsav”
Ecetsavat használunk kémiai, gyógyszerészeti és fogyasztói ipar és az élelmiszeriparban tartósítószerként. Formula CH3COOH. Szintetikus élelmiszer tömény ecetsav előállítási (99,7%) és vizes (80%). Szerint a fizikai-kémiai jellemzők szintetikus élelmiszer-ecetsav kell felelniük az alábbi előírásoknak: Táblázat.
Hasonló a jég; ezáltal vízmentes ecetsav nevezzük jégecet. Az ecetsav nagy gazdasági jelentőségű. Széles körben használják a különböző iparágakban és a haza. A vegyiparban ecetsavat használnak a vinil-acetát, cellulóz-acetát, színezékek és sok más anyagot. A sók formájában.
karboxil-csoportot adott esetben szubsztituálva lehet különböző atom vagy csoport a (X); alakult ez az anyag általában az úgynevezett funkcionális származékai karbonsavak; szerkezetük lehet a következő általános képletű R-C-X II O röviden megvitatják a kialakulását és tulajdonságait az ilyen származékok savhalogenidek vagy savanhidridek.