ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство изоиропанола гидратацией пропилена из "Технология нефтехимического синтеза Издание 2" Существенными недостатками фосфорнокислотного катализатора являются его коррозионная агрессивность и постепенный унос кислоты с поверхности носителя. Эти недостатки могут быть полностью устранены при использовании нейтральных катализаторов— вольфрамовых и кремневольфрамовых. [c.371] Разработаны процессы гидратации этилена на нейтральном катализаторе в жидкой фазе при 250—300 °С и 30 МПа и при 300 °С и 14 МПа. В этих случаях процесс ведут в колонне высокого давления, где на тарелках помещен катализатор — оксиды вольфрама на силикагеле (15—20 % УОз). Этилен и воду подают в верхнюю часть колонны, а снизу отводят 10 %-ный спирт. В этом процессе не требуется расходовать большое количество тепла на испарение воды и перегрев водяного пара. [c.371] Вольфрамовые катализаторы более активны, чем фосфорнокислотные, и могут работать в более мягких условиях. Однако они значительно дороже, ибо вольфрам — дефицитный материал, поэтому пока такие катализаторы не нашли широкого промышленного применения. [c.372] Сравнительная оценка себестоимости синтетического этанола, полученного сернокислотной и прямой гидратацией этилена, показывает, что в случае сернокислотной гидратации основной статьей расхода является сырье и вспомогательные материалы, что связано с применением серной кислоты и с меньшей селективностью процесса, протекающего с образованием значительных количеств побочных продуктов. Себестоимость спирта, полученного сернокислотной гидратацией, на 20% выше, чем при прямой гидратации. [c.372] Этому процессу также благоприятствуют пониженные температуры и повышенные давления. В качестве катализаторов используют фосфорную кислоту на носителе или различные модификации вольфрамовых катализаторов. [c.372] В Советском Союзе имеется несколько схем прямой гидратации пропилена. Так, предложен следующий усовершенствованный вариант процесса. В качестве сырья используется 97—99 %-ный пропилен с содержанием сернистых соединений не более 1 мг/м . Процесс предлагается вести при давлении 1,7—1,9 МПа, температуре 170—190 °С, мольном соотношении Н2О СзНе от 0,4 1 до 0,5 1 и объемной скорости подачи сырья 1300 ч . [c.372] При этом съем спирта с 1 м катализатора в час составляет 180 кг, а степень конверсии пропилена 5%. Катализатор работает без снижения активности в течение 2000 ч, причем средний унос фосфорной кислоты невелик —5,24 г с 1 м катализатора за час это примерно в 50 раз меньше уноса кислоты при процессе прямой гидратации этилена. Отмечается, что основное количество вступившего в реакцию пропилена (98,5%) превращается в изопропанол и лишь л 1,4% в диизопропиловый эфир и 0,1% в полимеры пропилена. Благодаря этому упрощается выделение товарного спирта. [c.372] Технологические схемы прямой гидратации пропилена и этилена аналогичны различия есть только на стадиях выделения и очистки товарного спирта. [c.373] Заводская себестоимость изопропанола при прямой гидратации пропилена ниже, чем при сернокислотной, несмотря на то, что при прямой гидратации используют чистый пропилен, а для сернокислотного процесса достаточна 30—40 %-ная концентрация пропилена (пропан-пропиленовая фракция). Поэтому новые установки производства изопропанола работают по методу прямой гидратации. [c.373] В качестве катализаторов прямой гидратации изоолефинов в последнее время применяются катиониты, например КУ-2, являющийся сульфированным сополимером стирола с дивинилбензолом. При 50 °С таким путем из изобутилена получают грег-бутиловый спирт, из изоамилена — грег-амиловый спирт. [c.373] Описан процесс прямой гидратации пропилена в жидкой фазе с использованием катионообменной смолы в качестве катализатора. Механизм реакции аналогичен механизму прямой гидратации на других катализаторах кислотного типа. В качестве сырья используется 92 %-ный пропилен. Температура реакции сравнительно низкая (130—150°С), что термодинамически выгодно. По мере дезактивации катализатора температуру несколько повышают. Давление в реакторе от 5,9 до 10 МПа. С повышением давления возрастают количество пропилена, растворенного в жидкой фазе, и степень конверсии его в спирт. Мольное соотношение вода пропилен колеблется от 12,5 1 до 15 1. В этих условиях степень конверсии пропилена достигает 75%, а количество побочных продуктов (диизопропилового эфира и полимеров) очень мало. Благодаря высокой степени конверсии пропилена количество непрореагировавшего газа невелико, и его не возвращают в процесс, а направляют на концентрирование пропилена. [c.373] Реактор представляет собой аппарат полочного типа в пространство между полками подается холодная вода для отвода выделяющегося тепла. Воду, подаваемую в процесс, очищают от натрия, железа и сульфат-ионов при помощи ионообменных смол. Срок службы катализатора более 8 месяцев. [c.373] Вернуться к основной статье