Termelés ecetsav metanol és szén-monoxid - Kémia
1.3.5 Termelés ecetsav metanol és szén-monoxid
Ecetsav előállítására folyékony fázisú karbonilezési metanolban hajtjuk végre 250 ° C-on és 63,7 MPa jelenlétében katalizátorként kobalt-karbonil és jodid:
Melléktermékeket propionsav és magasabb forráspontú termékek, valamint a-oxid és szén-dioxid. Az 1 tonna ecetsav fogyasztott 0,6 t metanol és 620 m 3 szén-monoxid. Ezzel egyidejűleg kapott 20 kg propionsav és 20 kg, magas forráspontú termékekben.
Szintézise ecetsavat metanolból először kidolgozni és megvalósítani a kereskedelemben beszerezhető a BASF-től.
1 - szintézise oszlop, 2 - nagynyomású szeparátor 3 - kisnyomású elválasztó, 4, 5 és 6 desztillációs oszlopok;
I - + metanol katalizátor; II - szén-monoxid; II - szintézis termékek; IV - kipufogógáz; V - katalizátor oldat; VI - metanol; VII - nyers sav; VIII - ecetsav termék; IX - fenék az égéshez.
1.5 ábra A technológiai szintézisének reakcióvázlatát ecetsav karbonilezéssel metanollal
Az 5. ábra egy folyamatábra a szintézis ecetsav metanol, elsajátította kereskedelmi méretekben BASF által Ludwigs-Hafen. Az eljárást úgy hajtjuk végre, kobalt katalizátor-rendszer + jódot. A katalizátor-oldatot metanolban belép a tetején a szintézis 1. oszlop, és alján tápláljuk be a szén-monoxid.
Szintézis végezzük 250 ° C-on és 70-75 MPa. A reakcióeiegyet a szintézis oszlophoz tartozó kezdetben nagynyomású szeparátor 2, majd - a kisnyomású elválasztó 3. A reagálatlan szén-monoxidot a 3 szeparátor vissza ismét a folyamat. A folyékony termékeket tovább szeparáljuk a 4. oszlopban a katalizátor és tápláljuk be a desztilláló oszlop 5. A katalizátor-oldatot visszavezetjük a szintézis oszlopra. A tetején az oszlop látható 5 reagálatlan metanolt, és a kapott nyers savat oszlopban fog eredményezni b ahol áll a ecetsav termék. A fenék az oszlop 6 periodikusan eltávolítjuk az elégetésre.
ecetsav Hozam: 90% metanolra alapított
2 Technológiai rész
2.1 A kémia a folyamat
Szintézise ecetsavat metanolból először kidolgozni és megvalósítani a kereskedelemben beszerezhető a BASF-től. Feltételezzük, hogy a szintézis a savak alkoholokból kezdetben hasítja a szén - oxigén alkotnak haloalkil:
A halogén tovább reagáltatjuk fém képez gpdrokarbonnlom alkilkarbonil-, és savak atsilkarbonnlov
RCN2 X + HME (CO) 4 RCN2 M (CO) 4 + NH
fém hidrokarbilcsoport kapjuk az alábbi egyenlettel:
Úgy tűnik, a hatás promotiruyusches hidrogén-halogenidek képződése következtében jelenlétében halogénezett fém gidrokarbonnlov
HX + M (CO) 4NMe (CO) X 2 + 2CO
amelyeknek magasabb a savasság igénypont katalizátor aktivitását összehasonlítva a helyettesítetlen gidrokarbonilamn.
A reakciót katalizálják a karbonilezési alkoholok, mint savas (kénsav és foszforsav, a keveréket a bór-trifluorid víz) vagy lúgos (alkálifém-alkoxidok) szerek.
Azonban, a leghatékonyabb katalizátorok nikkelvegyületek, kobalt, vas, ródium, ruténium és palládium. Ezeket az elemeket be a reakciózónába, mint karbonilok, halogenidek vagy komplex sók.
Mivel a promotereket használt jódot, metil-jodid, hidrogén-jodid.
Különösen hatásos alapuló katalizátorok ródium, jód-promoter. A ecetsav jelenlétében metanol szintézis végbemegy sikeresen viszonylag alacsony nyomáson (3 MPa vagy alacsonyabb), és az elért csaknem kvantitatív kitermeléssel kapjuk ecetsavat (
99%). A katalizátort lehet használni többször.
2.2 Az a technológiai rendszer
Az eljárás ecetsav előállítására az alábbi alapvető lépéseket: a szintézis ecetsav; rögzítés könnyű frakciók; ecetsav tisztítás; készítmény és a katalizátor regenerálási. A rendszer a szintézis lépések folyamok és sztrippelést a 2.2 ábrán látható.
1 - szén-monoxid; 2 - metanol; 3 - desztillátum; 4 - fenék, 5, 7, 9 - stripping gázok; 6, 8, 10 - a folyékony fázis;
PT1 - reaktor; AT1, AT2 - fűtőberendezések AT3 - hűtőszekrény kondenzátor; C1, C2, NW - szeparátorok; TL1 - kihajtó oszlop
2.1 ábra: reakcióvázlatban az áramlások ecetsav szintézislépésben
A szintézis reaktorból PT1 buborék típusú, keverővel, egy szivattyú táplált gyűjteményéből metanol, amelyet előmelegített vízgőz a 40 és 140-180 ° C-on az előmelegítőben AT1. Szén-monoxidot táplálunk be a reaktorba bekeverőcsöveken keresztül gyűrűt, ezáltal egy diszperz fázis, amely elősegíti a gyors oldódást a gáz a reakcióelegyben. A tartózkodási idő az anyagok a reakciózónában (0,25-0,30 h) beállítjuk a folyadék szintje a reaktorban (75-80% -os kapacitással), és a teljessége a szintézis folyamat nyomáson 2,8 MPa nyomáson és 185 ° C - az alapos keveredés valamennyi az átfolyik egy keverővel felszerelt reaktorba.
A folyékony reakcióelegyet (ecetsav és katalizátor promoter oldat) a reaktorból belép a C2 PT1 elválasztó, ahol nyomás csökkentése útján, hogy 62 kPa, részleges a folyadék elpárolgása és csökkenti a hőmérsékletet 116 ° C-on Itt a gőzt elválasztjuk a folyadéktól. A folyadék a katalizátort tartalmazó aljáról szeparátor PT1 C2 visszavezetjük az A reaktorba, és gőzök kilépő a tetején a szeparátor, betápláljuk egy sztrippelő oszlop frakcióinak TL1. Ezek a gőzök tartalmaznak ecetsavat, metil-jodidot, hidrogén-jodidot, a víz és kis mennyiségű metanollal, metil-acetát, kondenzált gázokat.
A tetején az oszlop kiválasztott TL1 jodid gőzök vizet és ecetsavat, kondenzálunk hűtő-kondenzátorral és elkülönített leválasztó WS két fázisra: a nehéz és könnyű. Egy nehéz fázis tartalmazó elsősorban metil-jodidot visszavezetjük a reaktorba PT1; része a könnyű fázist használhatjuk refluxként oszlop-reflux TL1, és egy részét visszavezetjük a szintézis reaktorba.
A oszlop aljára TL1 outputted nehéz fázist tartalmazó metil-jodidot és ecetsavat; Ez az áram belép a gravitációs szeparátor C2 és ezáltal hidrogén-jodidot, és a ródium újrahasznosítják.
A nyers ecetsav kivonják a középső része az oszlop frakciók fény TL1 és a telt, hogy egy tisztítási lépést.
A tetején a szintézis reaktor PT1 outputted sztrippelő gázt tartalmazó gőzöket a metil-jodid, ecetsav és víz. Lehűlés után a hűtő-kondenzátor ATZ gázfázist elválasztjuk a folyadéktól elválasztó C1, majd a folyadékot visszavezetjük a szintézis reaktorba, és a gáz a kezelésre.
Információk a papír „Production 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.
elérte a 63%. [8] A folyamat a konvertáló etilén acetaldehid. A lehetséges kiviteli alakjai a mechanizmus e folyamat [9]. CH2 - OH CH2 CH3CHO + H2O - OH Eljárás acetaldehid szelektív hidrogénezéssel ecetsav a katalizátoron # 945; -Fe2O3, nyomtatott alapján SBN-15. CH3COOH + H2O + H2 CH3CHO sorozatát tartalmazó katalizátorok 20-60% #.