ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство многоосновных кислот и ангидридов из "Процессы окисления углеводородного сырья" Изофталевая кислота стала приобретать значение недавно и применяется пока ограниченно — для производства пластификаторов алкидных смол и ненасыщенных полиэфиров. [c.213] Получило некоторое значение и другое производное л-ксилола — метатолуамид, обладающий свойством отгонять насекомых. [c.213] В конце 50-х годов промышленность стала осваивать и производство три- и тетракарбоновых ароматических кислот. К ним относятся гемимеллитовая (бензол-1,2,3-три-карбоновая) и тримеллитовая (бензол-1,2,4-трикарбоно-вая кислоты и их ангидриды), тримезиновая (бензол-1,3,5-трикарбоновая) кислота, не образующая ангидрида, пи-ромеллитовая (бензол-1,2,4,5-тетракарбоновая) кислота и ее ангидриды и др. Эти соединения применяют для производства алкидных смол, дающих быстровысыхающие и прочные термостойкие покрытия. [c.213] Таким образом, ароматические многоосновные кислоты вместе с многоосновными кислотами других классов (малеиновой, адипиновой) играют очень важную роль в современной промышленности синтетических материалов. [c.213] Так как из года в год потребление этих продуктов, возрастает, ведутся интенсивные исследования наиболее выгодных и эффективных способов их получения. [c.214] Недавно были достигнуты успехи в получении фталевых кислот из различных изомерных ксилолов. Этот способ, возможно, получит широкое распространение. Су-ш ествует тенденция перевести в жидкофазный режим окисление алкилбензолов в кислоты с использованием солей тяжелых металлов в качестве катализатора . [c.214] Сырьем для этих процессов служит нафталин коксохимического или нефтяного происхождения. При использовании нафталина чистотой 88—96% (температура плавления 74—78 °С) требуется его предварительная. очистка от примесей фенола, пиридина, хинолина и непредельных углеводородов. Очистку производят испарением и кристаллизацией. Однако при этом в.процессе нагревания могут образоваться примеси новых веществ — смол и пирофорного углерода. Последний представляет особую опасность, так как, попадая в реактор, вызывает в нем вспышки. [c.214] Существовало мнение, что примеси в сырье метилпафта-линов ухудшают показатели процесса, снижая выход фталевого ангидрида. Поэтому сырой нафталин очищали от примесей метилнафталинов. Выделенные метилнафталины подвергали гидродеалкилированию с получением дополнительного количества нафталина, так как непосредственное окисление метилнафталинов дает очень низкие выходы фталевого ангидрида. [c.214] В паровой фазе нафталин окисляют воздухом. Применение чистого кислорода в производстве фталевого ангидрида ограничивается лишь обогащением воздуха в процессах с кипящим слоем катализатора. Однако при этом уменьшается газовая нагрузка на реактор, и увеличение концентрации кислорода в окисляющей смеси может привести к потере тех преимуществ, которые дает его применение. [c.215] Полагают, что обогащение воздуха кислородом до 24— 27% при работе в кипящем слое катализатора с ограниченной скоростью газового потока может повысить производительность реактора на 50%. [c.215] Применение кислорода в новом производстве может дать сокращение капитальных затрат на реактор и компрессорное оборудование, а при расширении существующего производства — сокращение затрат на новый компрессор, который может потребоваться при увеличении производительности того же реактора. Кроме того, применение кислорода увеличит производительность установки по пару. [c.215] Вместе с тем известны предложения использовать в качестве окислителя обедненный кислородом воздух (5— 20% Г . [c.216] Катализатором процессов парофазного окисления нафталина во фталевый ангидрид служит УаОз, обычно применяемый на каком-либо инертном носителе — А120д, ЗЮа и т. п. . [c.216] Как уже говорилось, существует два варианта процессов окисления нафталина — в стационарном и кипящем слое катализатора. [c.216] В табл. 23 приведены некоторые показатели двух процессов, в которых используются различные катализаторы. Для каждого процесса даны оптимальные условия при работе в двух вариантах. [c.216] Из сравнения видно, что процессы в кипящем слое катализатора требуют меньшего расхода воздуха, но большего времени реакции. Выход же фталевого ангидрида на израсходованный нафталин зависит только от катализатора и не зависит от способа контакта. [c.216] Катализатор для процессов парофазного окисления о-ксилола применяют такой же, как и для процессов парофазного окисления нафталина — на инертном носителе (пемза, окись алюминия, карборунд и т. п.). Работы по усовершенствованию таких катализаторов продолжаются и сейчас. Так, описан спсссб получения ванадиевого катализатора из ванадата аммония с добавкой хлорида олова и сульфата калия . Разработан способ получения ванадиевого катализатора, промотированного смесью пирссульфаюв калия и натрия. Оптимальная температура окисления о-ксилола на таком катализаторе 350—420 X . Описан и ванадиевый катализатор, носителем для которого служит металлическая стружка или сетка . [c.218] Окислителем в процессе парофазного окисления о-кси-лола является воздух. На 1 моль углеводорода расходуют около 100 моль воздуха. Избыток воздуха необходим по двум причинам во-первых, для того, чтобы ванадиевый катализатор оставался в своей высшей окисной форме во-вторых, для того, чтобы состав реакционной смеси после реактора находился за пределами взрывоопасных концентраций нижний предел взрываемости по о-ксилолу равен 1,7%. При ведении процесса в области высоких температур в реакционную смесь добавляют инертный разбавитель (N2, СО2) в количестве 0,5—3,0% от объема о-ксилола. [c.218] Исходный о-ксилол может содержать до 7,5% примесей других изомеров ксилола, до 4,5% тяжелых ароматических углеводородов и до 2,5% неароматических углеводородов. Однако при каталитическом парофазном окислении о-ксилола во фталевый ангидрид в промышленном масштабе примеси других изомерных ксилолов окисляются с разрывом кольца главным образом до СО и СО2, Н2О и небольшого количества малеинового ангидрида. Это приводит к тому, что тепловой эффект реакции оказывается почти вдвое выше теплового эффекта реакции окисления чистого о-ксилола. Избыточное тепло удаляют за счет циркуляции теплоносителя через реактор. [c.218] Вернуться к основной статье