Производство ацетальдегида из этилена.

Реакционными аппаратами являются барботажные колонны; их для интенсификации массопереноса от газа к жидкости иногда заполняют насадкой. Из-за сильно корродирующих свойств среды выполняют реакторы из титана или других кис­лотостойких материалов. Они не имеют теплообменных устройств, и реакционное тепло отводится за счет подогрева хо­лодных реагентов и испарения. Процесс разработан в двух- и одностадийном вариантах.

В первом из них окисление этилена катализаторным раство­ром и регенерацию последнего воздухом проводят в двух раз­ных аппаратах. В реактор 1 с кислотоупорной насад­кой подают этилен и регенерированный катализаторный рас­твор, причем реакцию ведут до почти полной конверсии этилена при 0,8—0,9 МПа и 100—115°С. Полученный раствор ацеталь­дегида в восстановленном катализаторном растворе дроссели­руют и направляют в отпарную колонну 3, где отгоняют ацетальдегид и растворенные газы, поступающие на дальнейшее разделение. Катализаторный раствор с низа отпарной колонны подают насосом при ≈ 1 МПа в регенератор 2; туда вводят воз­дух, окисляющий ион металла до высшего валентного состоя­ния. Регенерированный раствор возвращают в реактор 1. До­стоинства этого вариан­та — его безопасность (ввиду разделения ста­дий, на которых присут­ствуют этилен и воздух) и использование воздуха в качестве окислителя.

В одностадийном методе окисление этилена и регенерация катализатора совмещены в одном аппарате. Чтобы избежать об­разования взрывоопасных смесей, ведут процесс в избытке эти­лена, возвращаемого затем на реакцию. Это делает необходи­мым применять в качестве окислителя не воздух, а технический кислород, конверсия которого в реакторе должна быть почти полней.

В реактор 1 типа пустотелой барботажной колонны, заполнен­ной катализаторным раствором, подают кислород и этилен (све­жий и рециркулирующий). Реактор работает с постоянным уровнем жидкости при 130°С и да 0,3 МПа. Избыточный этилен выдувает из раствора образовавшийся ацетальдегид, чем пред­отвращаются побочные реакции его конденсации. Вместе с ацетальдегидом испаряется часть воды, которую конденсируют в холодильнике 3 и возвращают в реактор.

Газопаровую смесь направляют в абсорбер 4, где ацеталь­дегид поглощают водой, орошающей насадку абсорбера. Основ­ное количество остаточного газа, содержащего этилен, немного кислорода и инертные примеси, возвращают на окисление, до­жимая его циркуляционным компрессором 2. Меньшую часть газа выводят с установки во избежание чрезмерного накопле­ния в нем инертных примесей. Водный раствор ацетальдегида из куба абсорбера 4 поступает в отпарную колонну 5, где отго­няют растворенные газы и летучие примеси. Затем в колонне 6 в виде дистиллята получают ацетальдегид, а большую часть кубовой жидкости, содержащей менее летучие побочные продукты (кротоновый альдегид и др.), возвращают после охлаждения на абсорбцию. Часть этой жидкости выводят в си­стему очистки сточных вод.

По сравнению с двухстадийным процессом одностадийный синтез ацетальдегида дает экономию в капиталовложениях и расходе энергии, но связан с применением более дорогостоящего окислителя (кислород). Показатели этих методов в общем близки, и оба они успешно эксплуатируются в промышленности.

Винилацетат

После опубликования первого сообщения о получении аце­тальдегида из этилена появилось большое число работ, посвя­щенных изучению реакции этилена с хлористым палладием в уксуснокислой среде. В результате этих исследований было раз­работано несколько процессов получения винилацетата. Все эти процессы представляют собой модификации двух основных методов. В первом из них окисление этилена ведут в жидкой фазе при температуре 120—130°С и давлении 1,0 МН/м² (10 атм) в при­сутствии хлорной меди и солей лития. Для регенерации in situ иона двухвалентной меди, который в свою очередь служит окис­лителем металлического палладия, используют кислород. При­сутствие воды способствует образованию ацетальдегида. Во вто­ром процессе реакцию осуществляют в паровой фазе, пропуская смесь этилена, кислорода и паров уксусной кислоты над стацио­нарным палладиевым катализатором (например, PdCl₂ + СuСl₂ на активированном угле или PdCl₂ на окиси алюминия) при температуре 160°С и давлении 0,5—1,0 МН/м² (5—10 атм). В обоих процессах винилацетат получается с выходом более 90%.

Кроме этилена, винилацетат можно получить из ацетальде­гида и уксусного ангидрида (или уксусной кислоты), причем промежуточный этилидендиацетат подвергают термическому расщеплению в присутствии сильной кислоты:

Поиск по сайту: