Теоретические основы. Высокая реакционная способность ацетилена дает возможность перей­ти от него почти ко

Высокая реакционная способность ацетилена дает возможность перей­ти от него почти ко всем классам органических соединений.

Ацетальдегид является одним из важнейших объектов промышленного органического синтеза. Как исходное сырье он используется для получения уксусной кислоты, уксусного ангидрида, бутанола, этилового спирта, синте­тического каучука.

Один из методов получения ацетальдегида - гидратация ацетилена. В основе этого процесса лежит открытая М.Г. Кучеровым (1801 год) реакция гидратации ацетилена в ацетальдегид в присутствии серной кислоты и солей ртути, применяемых в качестве катализаторов

Н₂SO₄

СН = СН+ Н₂О → СН₂=СНОН → СН₃-СНО

HgS0₄

Важнейший недостаток метода Кучерова - образование в процессе гид­ратации металлической ртути за счет ряда побочных реакций, что приводит к исключительно тяжелым условиям труда в цехах гидратации. В связи с этим в последние года на первый план выдвинулся метод получения ацетальдеги­да, основанный на окислении этилена в присутствии растворимых комплекс­ных соединений палладия.

Процесс гидратации ацетилена сопровождается рядом побочных реак­ций. Важнейшая из них - окисление ацетальдегида до уксусной кислоты с восстановлением конов ртути до металла.

СН₃CHO+HgSO₄ → СН₃COOH+HgSO₄+Hg

Металлическая ртуть не является катализатором.

Регенерация катализатора представляет известные трудности, которые были преодолены путем введения в реакционную среду сульфата трехва­лентного железа, окисляющего металлическую ртуть:

Hg+Fe₂(SO₄)₃→HgSO₄+2FeSO₄

Цель работы - установление оптимальных условий процесса, опре­деляющих максимальный выход целевого проекта. Варьируемыми парамет­рами процесса в работе являются: концентрации серной кислоты и сернокис­лого железа, а также объемная скорость подачи ацетилена в реактор.

Серная кислота - основной уровень - 8 % раствор, пределы варьирова­ния ± 4 %.

Сернокислое железо - основной уровень - 12 % раствор, пределы варьирова­ния ± 5 %.

Объемная скорость - основной уровень - 60 мл/мин, пределы варьи­рования ± 30 мл/мин.

В соответствии с заданными условиями составляется сетка опытов. Ос­новными показателями процесса, на основе которых осуществляется расчет и выбор оптимальных условий, являются выход ацетальдегида на пропущен­ный ацетилен и выход ацетальдегида на вступивший в реакцию ацетилен

Дата добавления: 2015-07-10