ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство спиртов гидрированием высших жирных кислот и их эфиров из "Технология нефтехимического синтеза Часть 2" Известны два промышленных способа восстановления жирных кислот в соответствующие спирты каталитическое гидрирование при высоком давлении и восстановление с помощью металлического натрия. [c.59] Процесс восстановления с помощью металлического натрия (метод Буво — Блана) в СССР не получил распространения. Этот метод широко применяется в США в странах Западной Европы он используется преимущественно для получения ненасыщенных спиртов на основе природных жиров. [c.59] Достоинством данного метода является возможность получения ненасыщенных первичных спиртов из соответствующих эфиров жирных кислот и практически отсутствие в конечных продуктах примесей. Основные недостатки метода связаны с применением металлического натрия натрии является дорогим металлом и требует очень осторожного обращения. Кроме того, в продуктах реакции содержатся мыла, затрудняющие выделение чистых спиртов. [c.61] Каталитическое гидрирование жирных кислот может быть осуществлено по разным технологическим схемам, определяемым - в основном исходным сырьем. Гидрированию могут быть подвергнуты непосредственно жирные кислоты либо их эфиры (бутиловые или метиловые). [c.61] В отечественной и зарубежной промышленности для процесса чаще всего применяются цинк-хромовый и медь-цинковый катализаторы. Наибольшее промышленное значение имеют окисные медь-хромовые катализаторы [21, 24]. Отличительной чертой этих катализаторов является их универсальность они практически одинаково эффективны при получении спиртов гидрогенизацией жирных кислот, их метиловых и бутиловых эфиров, а также глицеридов. Общая формула катализаторов (Сй0) -Сг20з, где дс=1-г-4. С целью повышения стабильности катализатора при эксплуатации в его состав вводят окислы щелочноземельных металлов, чаще всего бария (5—7%) или кальция (до 2%). [c.61] Промышленную гидрогенизацию на этих катализаторах проводят в стационарном слое (таблетированный катализатор) или в суспензии (взвесь порошка в жидком сырье). Таблетированный катализатор предварительно активируют водородом при 150— 250 °С, а суспендированный активируют непосредственно в реакционной среде. При активации образуется оптимальное соотношение окйси и хромита меди, ответственных за катализ. К недостаткам медь-хромового катализатора относится невысокая стойкость к перегревам и ядам (вода, сера, фосфор, хлор, железо), а также к действию свободных жирных кислот (особенно, если катализатор недостаточно восстановлен). [c.61] Соотношение указанных двух путей протекания реакции зависит от глубины превращения кислоты. При малых и больших глубинах доминирует первый путь (через двухатомный спирт), а при средних— второй (через полуацеталь). Таким образом, процесс гидрогенизации до спиртов протекает без деструкции С—С-связей. [c.62] При одинаковых условиях гидрогенизации (цинк-хромовый или медь-хромовый катализатор, 320 °С, 300 кгс/см или 30 МН/м , объемная скорость 0,5 ч ) свободных кислот и их эфиров степень превращения составляла для кислот 90,4%, для бутиловых эфиров 93,3%, для метиловых эфиров 97,7%. В спиртах, получаемых из метиловых и бутиловых эфиров, содержится не более 2— 2,5 масс.% углеводородов, а в спиртах из кислот — примерно 5—7 масс. %. Изменение молекулярного веса спирта (от С1 до 4), использованного для этерификации кислот Сю—С18, практически не влияет на скорость и селективность гидрогенизации, независимо от применяемого катализатора [24]. При дальнейшем увеличении молекулярного веса спиртов (от С5 до С12) и кислот наблюдается некоторое снижение вышеназванных показателей гидрогенизации. [c.63] При этерификации применяют 5-кратный избыток метилового спирта глубина этерификации достигает 97—98 /о. [c.64] Преимуществами использования метилового спирта являются его доступность, значительно меньщая стоимость, меньший расход, а также несколько большая скорость этерификации, чем при использовании бутилового спирта. К недостаткам относятся лету честь, высокая токсичность и необходимость применения коррозионностойких материалов, так как процесс проводится в присутствии серной кислбты. В настоящее время разрабатывается термическая этерификация высших жирных кислот метиловым спиртом при 250—320°С и 10—300 кгс/см (1—30 МН/м ). [c.64] Этой реакции сопутствует также побочное образование углеводородов (высокомолекулярные углеводороды загрязняют получаемые спирты, а газообразные переходят в качестве примесей в циркулирующий водород). На выходе из реакторов гидрогенизат охлаждается в холодильнике 6 типа труба в трубе до 50—60 °С и поступает в сепаратор 8 высокого давления, где циркуляционный газ отделяется от гидрогенизата. Последний из сепаратора 5 поступает в сепаратор 9 среднего давления через щит сброса давления 10 с 300 до 10 кгс/см (от 30 до 1 МН/м ), а затем через щит //сброса среднего давления в эвапоратор 7. [c.65] Газовая фаза из эвапоратора 7, содержащая водород, метиловый спирт и др., через конденсатор-холодильник поступает в сепаратор (на схеме не показано), где происходит отделение жидкой фазы, из которой дистилляцией выделяют метиловый спирт, возвращаемый на этерификацию. Жидкий гидрогенизат с низа эвапоратора 7 идет на вакуум-дистилляционную установку, где осуществляется выделение чистых высщих жирных спиртов. Степень превращения сырья составляет 95—99%. Циркуляционные газы из сепараторов 8 и 9 после выравнивания давления поступают в газгольдер (на схеме не показано), а оттуда их компрессором подают на смещение со свежим сырьем. [c.65] Технологическая схема этого производства сильно усложнена из-за наличия стадии этерификации жирных кислот метиловым спиртом. В связи с этим в последние годы в отечественной промышленности был внедрен процесс прямой гидрогенизации жирных кислот с применением как стационарного (медь-хромового), так и суспендированного (медь-хром-бариевого) катализаторов. [c.65] Гидрогенизат из сепаратора 7 после дросселирования поступает в сепаратор 9 среднего давления (30 кгс/см 3 МН/м ), затем в сепаратор 10 низкого давления. Выделившиеся при дросселировании водород и воду после охлаждения разделяют в конденсаторе // газы возвращают на циркуляцию, воду сбрасывают в линию сточных вод, а от гидрогенизата фильтрованием отделяют катализатор, направляемый на регенерацию. Сырые спирты из емкости 13 направляют на омыление (удаление непрореагировавших СЖК и образовавшихся эфиров) и дистилляцию. Глубина превращения кислот 99,9% селективность процесса 97,3—98,9%. [c.66] Вернуться к основной статье