ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Литература к части из "Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана" Выше были изложены требования, которые предъявляются к процессу окисления циклогексана для получения оптимальных выходов целевых продуктов и достижения высокой степени полезного использования циклогексана. [c.77] Одной из первых является схема, разработанная фирмой Е. I. (1и Роп1 (1е Nemours Со. По этой схеме смесь продуктов окисления после удаления непрореагировавшего циклогексана не разделяют. [c.78] Реакционную смесь из последнего реактора смешивают с водой и подают через холодильник 7 в ректификационную колонну 8 (25 тарелок) для перегонки с водяным паром. Из верхней части колонны отбирают дистиллят, состоящий из непрореагировавшего циклогексана с примесью легких углеводородов и летучих кислот — муравьиной, уксусной и др. Дистиллят промывают в насадочном скруббере 9 водой или разбавленным раствором щелочи для удаления кислот и направляют в ректификационную колонну 10 (45 тарелок). Из верхней части колонны 10 отбирают бензольный азеотроп, а очищенный циклогексан из куба колонны 10 возвращают в цикл. [c.79] Продукты окисления — циклогексанон, циклогексанол и Х-масло из куба колонны 8 поступают в сборник 11, откуда их без разделения и очистки направляют на доокисление азотной кислотой. [c.79] При степени конверсии 15—20% выход циклогексанона и циклогексанола составляет 60—70%, а суммарный выход всех продуктов, окисляющихся далее азотной кислотой в адипиновую кислоту, достигает 80—85%. [c.79] Недостатком описанной схемы является то, что при удалении образующейся воды нелетучие кислые продукты не отделяются. [c.79] Кислые продукты после отгонки с паром остаются в обогащенной циклогексаноном и циклогексанолом смеси, вследствие чего при необходимости разделить эту смесь на комнопенты возникают значительные затруднения. [c.79] Органический слой после разделительного сосуда 4 и абсорбент из абсорбера 7 после дросселирования смешивают и через испаритель 8 подают в ректификационную колонну 9. Здесь отгоняют большую часть непрореагировавшего циклогексана температура в нижней части колонны около 100° С. Отогнанный в колонне 9 циклогексан конденсируют в конденсаторе 16 л через сборник 17 возвращают в цикл. Кубовую жидкость колонны 9 обрабатывают 10%-ным раствором щелочи для нейтрализации кислот и омыления сложных эфиров, промывают водой и через разделительные сосуды 10 и 11 подают в подогреватель 12 и затем в ректификационную колонну 14, где отгоняют оставшийся циклогексан при температуре в нижней части колонны около 160° С. Циклогексан конденсируют в холодильнике 16 и отводят в сборник 17. [c.80] Кубовый остаток колонны 14, содержащий около 40% циклогексанола, 35% циклогексанона и 25% высококипящих фракций, поступает в сборник 13, откуда направляется на фракционное разделение под вакуумом. Из водного слоя выделяют адининовую кислоту. [c.81] Поскольку в ректификационную колонну 9 поступает смесь, содержащая некоторое количество кислот, эта колонна должна быть изготовлена из нержавеющей стали. Если она изготовлена из нелегированной стали, предусматривается предварительная обработка всего органического слоя щелочью для нейтрализации кислот и омыления эфиров. [c.81] Многоступенчатое окисление циклогексана, обладая рядом преимуществ, все же значительно усложняет схему процесса. Между тем достаточно хорошие результаты можно получить и в одностадийном процессе, используя соответствующую конструкцию реактора окисления. [c.81] По схеме ГИАП процесс окисления циклогексана осуществляют в одну стадию под давлением 18—20 ат, при температуре 135— 140° С в присутствии катализатора — стеарата или нафтената кобальта. В исходный циклогексан вводят 1% инициатора — циклогексанона, время окисления составляет 1 —2 ч, количество подаваемого на окисление воздуха 80—130 м 1м циклогексана. [c.81] Схема промышленной установки окисления циклогексана, разработанная в ГИАП, представлена на рис. 24. [c.81] Свежий очищенный циклогексан, поступающий из отделения гидрирования бензола, и оборотный циклогексан, поступающий из отделения ректификации и содержащий 1% циклогексанона, смешиваются в промежуточном сборнике 5. Оттуда циклогексан дуплекс-насосом 4 подают через подогреватель 6 в верхнюю часть реактора окисления 8. [c.81] Раствор катализатора в циклогексане готовят периодически при температуре 60° С в двух попеременно работающих аппаратах 2 с мешалками, откуда плунжерными насосами 3 его вводят в линию подачи циклогексана в реактор. [c.81] Воздух из отделения компрессии поступает в реактор снизу по двум распределительным гребенкам. В период пуска воздух нагревают до 130° С в подогревателе 7 в процессе эксплуатации его не подогревают. Воздух барботирует через нагретый до 140° С циклогексан, поступающий противотоком. Кислород входит в реакцию. Реакционные газы, содержание азот, окислы углерода, непрореагировавший кислород и унесенный циклогексан, выходят из верхней части реактора 8, охлаждаются в холодильнике 10 и поступают в сепаратор 11, где отделяется сконденсированный циклогексан с примесью воды и других продуктов реакции. Из сепаратора 11 жидкость направляется в разделительный сосуд 12, а оттуда отделенный от воды циклогексан возвращается в сборник 5. [c.81] Водный слой из разделительных сосудов с растворенными в нем продуктами окисления, преимущественно дикарбоновыми кислотами, а также небольшим количеством циклогексанона, циклогексанола, эфиров, продуктов осмоления и др. подают на выделение адипиновой кислоты. [c.83] Органический слой из сепаратора низкого давления 22 поступает в реактор омыления первой ступени 24, в который подается отработанная щелочь из реактора омыления второй ступени 25. При обработке щелочью происходит нейтрализация свободных кислот, содержащихся в органическом слое, полное разложение гидроперекисей и частичное омыление сложных эфиров. В результате омыления эфиров образуется дополнительное количество свободного циклогексанола. [c.83] Отработанный водно-щелочной слой, содержащий преимущественно натриевые соли дикарбоновых кислот, отделяют в аппарате 24 от органического слоя и удаляют, а органический слой поступает в реактор омыления второй ступени 25, где происходит его обработка свежей 20%-ной щелочью. [c.83] Вернуться к основной статье