ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическое оформление процесса окисления изопропилбензола из "Совместное производство фенола и ацетона" Экспериментальное изучение двух основных задач, связанных с процессом окисления изопропилбензола, — ускорения этого процесса и уменьшения распада гидроперекиси — привело к разработке двух технологически совершенно различных методов окисления. [c.106] Существенное значение имеет также соотнощение водной и углеводородной фаз скорость реакции возрастает с увеличением разбавления изопропилбензола, но одновременно с этим отношение объем—время—конверсия в реакторе должно быть возможно больше. Для соотношения объем—время—выход оптимальная пропорция обеих фаз составляет —3 1. Для обеспечения оптимальных условий реакции наряду с применением эмульгатора процесс проводят при интенсивном перемешивании. Валяную роль играет выбор эмульгатора установлено, что высокоэффективным эмульгатором является стеарат натрия. [c.107] Скорость образования гидроперекиси, или скорость конверсии, при использовании в качестве сырья тщательно очищенного изопропилбензола составляет в среднем от 3 до 13% в час. Максимальная из известных в литературе скоростей конверсии равна И —13% гидроперекиси изопропилбензола в час, получаемой путем окисления изопропилбензола при 120°С в присутствии металлической меди, предварительно обработанной азотной кислотой . Несмотря на высокую скорость образования гидроперекиси, о промышленном применении этого метода ничего неизвестно. Как сообщают, это объясняется частыми нар - Щениями нормального хода процесса, вызываемого чувствительностью реакции к состоянию поверхности меди . Скорость реакции окисления, достигаемая в промышленных условиях, составляет 5—7% гидроперекиси изопропилбензола в час. [c.108] Как уже указывалось, в начале реакции выход гидроперекиси почти количественный. Однако в процессе дальнейшей конверсии изопропилбензола происходит разложение гидроперекиси и протекают другие побочные реакции, которые снижают эффективность ее образования. Это снижение в значительной степени вызывается разложением гидроперекиси, которое катализируется карбоновыми кислотами (главным образом муравьиной кислотой), образующимися в небольших количествах в процессе окисления. Во избежание описанного явления реакцию проводят в -присутствии щелочи в количестве, достаточном для нейтрализации кислот по мере их образования. Установлено, что оптимальные условия достигаются при рН = 8,5—10,5. Необходимую щелочность среды можно поддерживать при помощи карбоната натрия с добавкой малорастворимой соли, например стеарата натрия . [c.108] Для ускорения реакции окисления изопропилбензола было предложено большое число катализаторов и промоторов. Скорость окисления изопропилбензола, как известно, увеличивается при применении солей тяжелых металлов (например, нафтенатов и резинатов кобальта, марганца, свинца и других металлов) с другой стороны, при этом возрастает также степень разложения образовавшейся в процессе окисления гидроперекиси. Поэтому приходится подбирать условия, в которых окисление изопропилбензола протекает со значительно большей скоростью, чем разложение гидроперекиси. Таким основным фактором является концентрация катализатора. [c.108] По мере протекания реакции окисления усиливаются побочные реакции, снижающие выход гидроперекиси. Поэтому полную конверсию изопропилбензола за один проход осуществить невозможно. В промышленной практике глубина окисления (степень конверсии изопропилбензола за проход). поддерживается в пределах 25—30%. Таким образом, реакционная масса, получаемая в результате окисления, содержит около 65—70% непревращенного изопропилбензола. Обычно основную массу этого углеводорода удаляют путем перегонки в вакууме конечная смесь содержит от 75 до 85% гидроперекиси изопропилбензола. [c.109] В сообщении о пуске завода по производству фенола и ацетона в Шотландии указывается , что изопролилбензол поступает в окислительную систему, где подвергается окислению под избыточным давлением в несколько атмосфер при 100 °С. Окислительная система характеризуется рядом особенностей, обеспечивающих достижение максимальной эффективности окисления одним из важных условий является строгий контроль за температурой. [c.109] Поскольку в процессе окисления значительная часть изопропилбензола не вступает в реакцию, необходимо концентрирование гидроперекиси. При этом в глубоком вакууме от высококипящей гидроперекиси отгоняется изопропилбензол. Отгонку производят в секционных перегонных аппаратах, сконструированных таким образом, чтобы избежать распада гидроперекиси. Отогнанный изопропилбензол возвращается на окисление. [c.109] Концентрат гидроперекиси, содержащий ряд примесей, среди которых преобладают остаточный изопропилбензол, ацетофенон и диметилфенилкарбинол, направляется без дальнейшей очистки для разложения гидроперекиси на фенол и ацетон. [c.109] Для гетерогенных процессов окисления, протекающих в водно-щелочной среде, наиболее пригодны аппараты с мешалками или эрлифтами. Эрлифты применимы также для процессов гомогенного окисления. [c.111] Ступенчатое окисление, изопропилбензола осуществляют в одном аппарате, представляющем собой секционную колонну, снабженную по аналогии с тарельчатой ректификационной колонной отверстиями и переливными стаканами на каждой тарелке (рис. 38). [c.111] В колоннах секционного типа предохранительные клапаны, расположенные наверху, по существу не играют никакой роли, и указанное нарушение режима может привести к аварии. [c.111] Вернуться к основной статье