ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическое окисление изопропилбензола из "Жидкофазное окисление алкилароматических углеводородов " Аналогичные результаты наблюдаются при окислении изопропилбензола в присутствии бутирата марганца, ацетилацетоната кобальта, соединений меди, сурьмы, железа [157]. [c.75] При окислении изопропилбензола и при распаде его гидропероксида в присутствии ацетилацетоната двухвалентного марганца наблюдается характерное и для других углеводородов в присутствии соединений металлов переменной валентности изменение скорости реакции с ростом концентрации катализатора— переход от каталитического режима окисления к ингибированному [10, 158]. Эффект ингибирования реакции окисления обусловливается высокой скоростью взаимодействия пероксидного радикала с ионом переходного металла, находящегося в низшем валентном состоянии (Мп2+). По этой же причине ка тализаторы на основе соединений металлов переменной валентности, заметно увеличивая скорость окисления изопропилбензола, не обеспечивают достаточно высокую селективность по гидропероксиду, так как скорость его разложения весьма высока. Например, Со (стеар.)г, Со(ац—ац)2 при 45—50°С разлагают гидропероксид с константой скорости выше 10 2 с [159]. В та.- ком случае реакция окисления изопропилбензола в гидропероксид протекает с короткими кинетическими цепями (v lO), что не обеспечивает высокой селективности процесса. [c.75] Это свойство акцепторных молекул использовано в работах [162, 163] для повышения выхода гидропероксида при жидкофазном окислении кумола, этилбензола и тетралина. [c.76] В качестве гетерогенных катализаторов жидкофазного окисления изопропилбензола используют фталоцианйновые комплексы переходных металлов и их полимерные аналоги, которые обеспечивают высокую селективность окисления по гидропероксиду, причем наибольшей активностью обладает полифталоциа-нин железа, содержащий хлор [164]. [c.76] При таком механизме действия катализатора всегда наблюдается симбатность между скоростью каталитического окисления углеводорода и скоростью распада гидропероксида [162]. [c.77] Окисление изопропилбензола до гидропероксида является одной из стадий производства фенола и ацетона кумольным методом. Присутствие в окисляемом изопропилбензоле следов некоторых веществ может существенно изменять скорость и селективность процесса. Такие соединения, как бензол, толуол, л-цимол, ацетон, хлорбензол, триизобутилен, практически не влияют на скорость окисления изопропилбензола при их содержании в сыр ье до 4% (мол.) [150]. Этилбензол и бутилбензолы заметно снижают скорость окисления. [c.77] Серусодержащие соединения, например гомологи тиофена, присутствие которых возможно в техническом изопропилбензоле, сильно тормозят процесс окисления [155]. [c.77] ДМФК не тормозит окисление изопропилбензола при его содержании до 5% в сырье, АФ вообще не влияет на скорость окисления [10]. Особенно сильное замедляющее влияние на окисление изопропилбензола оказывают фенол и муравьиная кислота уже при их содержании 0,02% (моль) реакция практически замедляется полностью [156]. Однако уксусная кислота заметно не влияет на процесс. [c.77] Таким образом, изопропилбензол, поступающий на стадию окисления, должен быть свободен от серусодержащих соединений, фенолов, высших алкилбензолов, а также сильных кислот. [c.77] В Промышленности окисление изопропилбензола в гидропероксид проводят двумя методами [149, 150]. [c.78] По другому методу, широко применяемому не только за рубежом, но и в СССР, окисление изопропилбензола осуществляют практически в гомогенной фазе при 100—130 °С и давлении 0,3—0,6 МПа [149, 150, 165]. Процесс проводят в каскаде из 4 (реже 8) реакторов, в первом реакторе поддерживают температуру 120°С, эо втором—117°С, в третьем — 115°С, в четвертом—110°С концентрация гидропероксида в реакторах равна 10, 15, 20 и 27% соответственно давление 0,4—0,6 МПа. При таком способе окисления уменьшается распад гидропероксида и образование побочных продуктов (ДМФК и АФ), содержание которых возрастает с увеличением концентрации гидроперокси-да в реакционной массе. Принципиальная технологическая схема окисления изопропилбензола представлена на рис. 2.10. [c.79] Окисление изопропилбензола осуществляют также в колонне, по конструкции аналогичной тарельчатой ректификационной колонне с отверстиями и переливными стаканами на каждой тарелке (рис. 2.11,а). Температура на верхней тарелке поддерживается до 120°С, на нижней — до 105°С [149, 150]. В качестве отдельных ступеней применяются также барботажные полые колонны (рис. 2.11,6), барботажные секционные колонны (рис. 2.11, б), реакторы с мешалками или эрлифтного типа (рис. 2.11,г). [c.79] Вернуться к основной статье