МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Технологическая схема синтеза винилацетата из этилена





 

 

Смесь свежих и рециркулирующих этилена и уксусной кислоты подогревают в паровом нагревателе 1, смешивают со свежим кислородом и подают в трубчатый контактный аппарат 2 со стационарным слоем катализатора, находящегося в трубах. Выделяющееся тепло отводят за счет испарения (в межтрубном пространстве) водного конденсата; при этом вырабатывают пар, отделяемый в сборнике 3. Реакционную смесь охлаждают в холодильнике 4 и промывают газ последовательно в скрубберах 5 и 6 рециркулирующей уксусной кислотой и водой для улавливания соответственно винилацетата и уксусной кислоты. Большую часть промытого газа возвращают циркуляционным компрессором 7 на синтез, но часть его проходит блок 8 карбонатной очистки от СО2. Очищенный газ большей частью рециркулируют, но некоторое его количество выводят из системы, чтобы избежать чрезмерного накопления инертных примесей, содержавшихся в этилене и кислороде. Смесь жидких продуктов из куба скрубберов 5 и 6 направляют на разделение в систему ректификационных колонн 9, где отделяются винилацетат, вода, уксусная кислота и тяжелые примеси, направляемые на сжигание.

 

Получение этиленгликолядиацетата

Процесс идет на твердом катализаторе PdCl2+CuCl2 на носителе. Реактор трубчатый. В результате образуется смесь, состоящая из диацетата этиленгликоля 60 %, моноацетата этиленгликоля 30 % и этиленгликоля 10 %. Далее полученную смесь подвергают гидролизу c образованием этиленгликоля, а уксусную кислоту направляют в рецикл. Выход ЭГ 90 %. Себестоимость выше чем при гидратации ОЭ. Сложные эфиры ДАЭГ и МАЭГ используют как пластификаторы.


ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ

 


ПРОЦЕССЫ СУЛЬФАТИРОВАНИЯ И СУЛЬФИРОВАНИЯ

Сульфатирование - это процессы образования сложных эфиров серной кислоты (алкилсульфатов)

Сульфирование -это процессы образование сульфокислот: R-SО2OH. Соли этих кислот сульфаты и сульфонаты при достаточной длине алкильного заместителяпроявляют поверхностно-активную природу. Большее применение имеют натриевые соли сульфатов и сульфонатов - это основа современных моющих средств

 

Процессы сульфатирования

 

Сульфатированию подвергаются жирные спирты (в основном первичные) и a-алкены, т.к. гидрофобная часть должна быть неразветвленной. Кроме того, сульфатированию подвергаются оксиэтилированные жирные спирты – синтанолы

Сульфатирующими агентами являются H24 конц., олеум (SО3 в H24 конц), хлорсульфоновая ClSO2OH и сульфаминовая H2NSO2OH кислоты.

 

Сульфатирование спиртов

 

Накопление в системе воды приводит к торможению процесса и ее необходимо отводить. Реакция сильно экзотермична, тепловой эффект зависит от концентрации H2SO4. Выход алкилсульфокислоты - 60-65 %. Реакционная способность спиртов уменьшается в ряду:

первичный > вторичный >третичный

Синтез ведут в избытке H24 (1,8-2,0) кратном при температуре 0-20 °С.

Наряду с основной реакцией в кислой среде идет реакция дегидратации спиртов (внутри- и межмолекулярная). Образующиеся алкены могут полимеризоваться с образованием смолообразных продуктов (катионная полимеризация).

Спирты и H24 плохо смешиваются друг с другом, поэтому необходимо тщательное перемешивание. Чаще используют пленочные аппараты, где процесс идет в тонком слое, с целью облегчения теплосъема. При использовании в качестве сульфатирующего агента сульфаминовой кислоты эта реакция становится необратимой



Реакция с сульфаминовой кислотой используется чаше всего для сульфатирования оксиэтилированных фенолов и ненасыщенных спиртов (недостаток – дорогой сульфатирующий агент)

С хлорсульфоновой кислотой

При связывании HCl процесс становится практически необратимым.

С олеумом

Так как тепловой эффект очень большой, скорость реакции ограничивают за счет разбавления SО3 инертным газом или воздухом.

Технологическая схема получения алкилсульфатов из спиртов и SO3

 

 

Технологическая схема производства моющего средства на основе алкилсульфата изображена на рис. . В пленочный реактор 1 непрерывно подают спирт, воздух и пары SO3, разбавленные воздухом. Выходящие газы отделяют в сепараторе 2 от жидкости и направляют в абсорбер 3 для санитарной очистки от остатков SO3. Полученную алкилсерную кислоту нейтрализуют концентрированным раствором щелочи в аппарате 4, имеющем мешалку и выносной холодильник 5, через который жидкость прокачивается насосом. Температура при нейтрализации не должна превышать 60°С. После этого в аппарате 6 с мешалкой проводится более точная нейтрализация смеси (до рН 7; контроль специальным рН-метром). Нейтрализованная масса, содержащая алкилсульфат и воду, поступает далее в смеситель 7, где к ней добавляют другие компоненты моющего средства (фосфаты или дифосфаты, сода, отбеливатели, карбоксиметилцеллюлоза). Эту смесь подают насосом в распылительную сушилку 8, вбрызгивая ее через специальные сопла в поток горячего топочного газа. Унесенные газом твердые частицы улавливают в циклоне 9. Порошкообразное моющее средство с низа сушилки и циклона транспортируют шнеком 10 на расфасовку.

 

Сульфатирование алкенов

 

При взаимодействии a-алкенов с сульфатирующими агентами, например с серной кислотой образуются вторичные сульфаты

Если в H24 имеется вода, то в системе могут протекать побочные реакции - могут быть полимеры, простые эфиры. Концентрация H24 должна быть 92-94 %. Соотношение алкен : H2SO4 ~ 1 температура 0-40 °С. Технология сходна с получением алкилсульфатов из спиртов. Чаще - в пленочном аппарате, может использоваться каскад аппаратов с мешалками и охлаждением рассолом. Для ПАВ, полученных из спиртов оптимально использовать C1216, для алкенов может быть C1618.

 

ПРОЦЕССЫ СУЛЬФИРОВАНИЯ

 

Подвергаются алкены, алкилароматические соединения

Сульфирующими агентами являются концентрированная серная кислота, олеум, SO3.

Сульфирование алкилароматических соединений

 

Вторую сульфогруппу в бензольное кольцо ввести достаточно сложно. Аналогично идет реакция с SO3 10-40 °С, реакция экзотермична.

Побочно протекает реакция образования сульфонов

Могут образовываться ангидриды сульфокислот

Кроме того, могут протекать реакции конденсации ароматических соединений, приводящие к образованию смолообразных окрашенных продуктов, что вызывает потемнение ПАВ (нежелательно).

Чаще всего алкилсульфонаты в промышленности получают при взаимодействии алкилбензолов с SO3.

Это производство обычно комбинируют с частичным окислением SO2 в SО3 техническим кислородом в блоке 1. Продукты после охлаждения и конденсации в холодильнике 2 собирают в сборнике 3 в виде 10-15 %-го раствора SО3 в жидком SO2. Этот раствор, а также раствор алкил-ароматического углеводорода в жидком SO2 вводят на тарелку (стакан) реактора 4 он перетекает на стенку корпуса (разбрызгивается мешалкой), и там в стекающей вниз пленке реакция завершается. Жидкость, выходящая из реактора, еще содержит 5-7 % SО2, и для удаления последнего ее подогревают и направляют в вакуумный испаритель 5, после чего она стекает в сборник 7 и поступает на дальнейшие стадии переработки (нейтрализация, смешение, сушка, расфасовка). рис. 92. Газообразный SO2 с верха реактора и испарителя возвращают в блок 1.

 

Длина алкильной цепи в бензольном кольце С1016 (получают алкилированием бензола либо хлорпроизводными, либо a-алкенами). Такие сульфонаты называют сульфонолы (синтетические).

Кроме этого в промышленности получают нефтяные сульфонолы. В синтетических используют индивидуальные галогенпроизводные, а в нефтяных хлорированию подвергают соответствующие фракции нефти

Для алкилирования используют всю эту смесь, далее осуществляют сульфирование. Эти сульфонолы худшего качества (разные длины, могут быть разветвления) - используются как эмульгаторы.

Алкилсульфонаты можно получать также с помощью процессов сульфохлорирования и сульфоокисления алканов.

 

СУЛЬФОХЛОРИРОВАНИЕ

 

 

Реакция сильно экзотермична и необратима, протекает при 30-70 °С в каскаде барботажных колонн или в секционированной тарельчатой колонне со встроенными ртутными лампами. Используют испаренный хлор. Сырье не должно содержать примесей сернистых соединений и других ингибиторов радикальных процессов.

Побочные продукты - хлорпроизводные (3-5 %). Подавлению хлорирования способствует избыток SO2 (5-10 %).

При сульфохлорировании н-алканов С12-18 получаются в основном вторичные сульфохлориды.

В реактор вводят свежие и рециркулирующие алканы, через которые барботируют хлор и SO2. Далее в отдувочной колонне удаляют растворенные HCl и SО2. Газовая фаза выводится на абсорбцию с получением соляной кислоты и санитарную очистку. Смесь нейтрализуют, в сепараторе отделяют непревращенные RH, возвращаемые на сульфохлорирование. Водный раствор охлаждают до 5-10 °С, при этом алкилсульфонаты собираются вверху в виде клейстера. Нижний водный слой содержит до 20 % алкилсульфонатов, которые экстрагируют спиртом. Клейстер разбавляют водой до 20 %-ной концентрации и отбеливают хлором (разрушают смолы). Раствор выпаривают под вакуумом с получением готового продукта в виде 50-60 % водного раствора алкилсульфонатов.

 

СУЛЬФООКИСЛЕНИЕ

RH – парафины C12-18.

Реакция сильно экзотермична и необратима. Радикально-цепной механизм, температура 25-30 °С, но квантовый выход меньше, чем в процессе сульфохлорирования.

Кинетическая цепь более короткая, чем при сульфохлорировании (5-10), что требует значительных затрат на облучение (инициирование). В аппаратах устанавливают ртутные лампы для УФ облучения. Побочные реакции - окисление (особенно у изо-алканов и алкиларенов). Получаются в основном вторичные алкилсульфонаты.

При сульфохлорировании расходуется много щелочи и хлора, теряемые в виде NaCl, а при сульфоокислении - SО2 (серная кислота). По себестоимости сульфохлорирование и сульфоокисление примерно сопоставимы.

Чем ближе находится сульфонатная группа к концу углеродной цепи, тем лучше ПА свойства продукта. Максимальной ПАС обладают сульфонаты с прямой цепью из 14-16 углеродных атомов, чем определяется выбор сырья (керосиновая фракция парафинистой нефти или мягкие парафины, выделенные при помощи цеолитов или карбамида).

Алкилсульфонаты по своим поверхностно-активным и моющим свойствам уступают алкилсульфатам и сульфонолам, особенно в жесткой воде. Вследствие клейкости и слабой кристалличности алкилсульфонаты используются в виде водных растворов в качестве эмульгаторов, жидких мыл и добавок к другим моющим веществам. На алкилсульфонаты приходится 3-5 % от общего производства анионных ПАВ.


 

ПРОЦЕССЫ НИТРОВАНИЯ

 

Нитросоединения используются в качестве взрывчатых веществ. Они являются исходными веществами для синтеза аминов, для получения лекарственных средств, средств защиты, растений. Практическое значение имеет нитрование ароматических соединений и насыщенных углеводородов.

 





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.