ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение ацетальдегида (гидратация ацетилена) из "Общая технология синтетических каучуков Издание 4" Синтезы бутадиена из ацетилена весьма сложны и получили крупное промышленное применение лишь в Германии. Это объясняется наличием в этой стране крупных природных запасов каменного угля, из которого через карбид кальция получают ацетилен. Наибольшее распространение получил синтез бутадиена через альдоль (альдольный метод). [c.178] Бесспорна, однако, и роль немецких химиков и инженеров, разработавших и освоивших в промышленных условиях сложное технологическое оформление четырехстадийного метода получения бутадиена. [c.178] Ниже кратко описывается синтез бутадиена из ацетилена через альдоль, одна из стадий которого (гидратация ацетилена) осуществляется с применением ртутного катализатора на заводе синтетического каучука в Караганде. [c.178] Катализаторами присоединения воды к ацетилену являются также некоторые соли меди, кадмия и цинка. [c.179] В действительности реакция идет гораздо более сложным путем. Катализатор — сернокислая ртуть — образуется в реакторе из добавляемой туда металлической ртути. Реактор заполнен так называемой контактной кислотой, представляющей собой раствор сернокислого окисного железа Рег (804)3 в серной кислоте. Соли ртути образуют с ацетиленом сложные промежуточные соединения, разлагающиеся в присутствии сильных кислот на ацетальдегид и соль окиси ртути. [c.179] В работающий реактор, который называют генератором ацетальдегида, приходится время от времени добавлять свежую металлическую ртуть, так как часть ртути безвозвратно теряется на побочные реакции при регенерации контактной кислоты. [c.179] Михаил Григорьевич Кучеров (1850—1911 гг.). [c.179] Температура при гидратации ацетилена в жидкой фазе составляет 92—97° С. Давление атмосферное. Выход ацетальдегида по ацетилену достигает 90—97% от теоретического. [c.180] Гидратацию ацетилена можно осуществлять как в жидкой, так и в паровой фазах, с различными катализаторами. В настоящее время наиболее освоенным в производстве и дающим высокий выход ацетальдегида является способ жидкофазной гидратации ацетилена. [c.180] Схема получения ацетальдегида из ацетилена в жидкой фазе представлена на рис. 64. [c.180] Ацетилен, поступающий на гидратацию, должен быть предварительно очищен от примесей (сероводорода, фосфористого водорода и аммиака), вредно влияющих на работу катализатора и увеличивающих потери. Кроме указанных газов в ацетилене возможно присутствие небольших количеств воздуха и углекислого газа, а при возврате непрореагировавшего ацетилена снова в цикл — также и ацетальдегида. От всех этих примесей ацетилен должен быть освобожден, прежде чем он будет подан в реактор. Для очистки ацетилена служат очистительные колонны, заполненные твердыми поглотителями или имеющие насадку, орошаемую жидкими поглотителями. [c.180] Очищенный ацетилен сжимается компрессором / до 1,4—1,5ат, т. е. настолько, чтобы он смог преодолеть сопротивление столба жидкости в реакторе и сопротивление в трубопроводах. Сжатие ацетилена до больших давлений в обычных условиях опасно, так как может привести к взрыву, особенно если сжатию подвергается не чистый ацетилен, а смесь его с воздухом. Сжатый (компри-мированный) ацетилен поступает в буфер-отбойник 2, где происходит отделение воды. Далее, пройдя через гидравлический затвор, ацетилен поступает в генератор 3. Подробное описание схемы этого основного аппарата будет дано ниже. [c.180] Перед входом ацетилена в реактор в ацетиленопровод подается водяной пар. Это необходимо, чтобы лучше шла реакция, а также для создания более безопасных условий работы со сжатым ацетиленом. [c.181] Ацетилен, поступая в нижнюю часть генератора, барботирует (проходит вверх в виде мелких пузырьков) через столб контактной кислоты при этом около 60% его превращается в ацетальдегид, а остальные 40% выходят из реактора в смеси с ацетальдегидом. [c.181] Процесс получения ацетальдегида является непрерывным подача ацетилена и контактной кислоты в реактор, а также отвод из верхней части реактора отработанной контактной кислоты, поступающей затем через промежуточный сборник на регенерацию, при нормальном установившемся режиме работы производятся без перерыва. [c.181] Контактный газ, отходящий из реактора, состоит из непрореагировавшего ацетилена, ацетальдегида, воды и побочных продуктов— ускусной кислоты, альдегидов и т. д. Газ направляется на конденсацию в три последовательно работающих конденсатора 4. В первом из них конденсируется вода с небольшими количествами уксусной кислоты и ацетальдегида этот конденсат снова подают в реактор (для уменьшения потерь ацетальдегида). Во втором и третьем конденсаторах сжижаются остальная вода и ацетальдегид. Несконденсировавшийся газ из последнего конденсатора содержит остатки ацетальдегида. Для отмывки ацетальдегида от ацетилена этот газ пропускают через насадочную промывную колонну 5, орошаемую водой (ацетальдегид хорошо растворяется в воде, а ацетилен очень плохо). [c.181] Газ из промывной колонны состоит на 85% из ацетилена остальное в нем — инертные примеси (азот, углекислый газ). Выводить из промывной колонны в атмосферу этот газ нельзя, так как в нем много ацетилена. Поэтому его снова возвращают на компрессор для сжатия и подачи в смеси со свежим газом на реактор. Инертные примеси, накапливаясь, создают давление в системе и ухудшают конденсацию контактного газа. Поэтому часть газа (около 10%) из промывной колонны отводится на специальную установку 6 для регенерации отходящего газа. [c.181] Конденсат из второго и третьего по ходу газа конденсаторов, содержащий ацетальдегид, смешивается с альдегидной водой из промывной колонны и подается на дистилляцию. Эта водно-ацет-альдегидная смесь содержит около 10% ацетальдегида и является ацетальдегидом-сырцом. [c.181] Для разделения водно-ацетальдегидной смеси на ацетальдегид и воду служат три ректификационные тарельчатые колонны. Первая колонна обогревается острым паром, две другие — тоже паром, но с помощью трубчатых выносных кипятильников. Альдегид-сырец подается из цистерны центробежным насосом. [c.181] Вернуться к основной статье