ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пути усовершенствования производства фенола из "Сульфинирование и щелочное плавление в промышленности органического синтеза" Достижения в усовершенствовании производства фенола через бензолсульфокислоту можно иллюстрировать технико-экономическими показателями одного из фенольных цехов за 1950 1957 гг. (табл. М). [c.77] Примечание, в 1958—1959 гг. показатели работы цеха несколько улучшились (повысилась производительность труда и снизилась себестоимость), расходные коэффициенты на ыp e изменились незначительно. [c.77] Расчеты показывают возможность дальнейшего снижения себестоимости фенола, повышения производительности труда и увеличения выхода фенола до 86—88% от теор1етического при переводе на непрерывную схему основных производственных процессов, автоматизации контроля и механизации трудоемких работ. [c.78] Непрерывные способы сульфирования. Рост производства фенола сопровождался увеличением количества действующих сульфураторов, так как увеличение объема аппаратов как в СССР, так и за рубежом было ограничено возможностями чугунолитейных цехов на машиностроительных заводах. Число операций в процессе сульфирования исчисляется десятками. Потери времени на заГрузку и выгрузку аппаратов и ожидание результатов анализа достигают 20—26%. Использование полезного объема аппарата, заполняемого постепенно, по мере образования сульфокислоты бензола, не превышает 60%. Таким образом, введение непрерывного сульфирования бензола, даже без дополнительной интенсификации этого процесса, позволяет увеличить производительность оборудования в два раза. При непрерывном процессе и автоматизации управления имеется возможность стабилизировать технологические параметры процесса, уменьшить расход сырья, энергетических средств и трудовые затраты. [c.78] Преимущества непрерывного способа сульфирования очевидны, однако внедрение его в промышленность связано с большими трудностями, связанными с возвращением, в условиях непрерывного процесса, продуктов реакции в реакционную зону. Это вызывает увеличение количества при.месей в сульфомассе (дисульфокислоты, сульфоны). [c.78] При периодическом сульфировании в начале процесса пары бензола реагируют с чистой серной кислотой. Бензолсульфокис-лота в реакционной массе отсутствует, дисульфокислота бензола дифенилсульфон не образуются. По мере образования бензолсульфокислоты начинают протекать побочные реакции, причем вначале образуется дисульфокислота (пока имеется избыток Н2504), а в конце процесса — дифенилсульфон. [c.78] В условиях непрерывного процесса дифенилсульфон образуется в большем количестве (даже при идеальном перемешивании), так как бензол соприкасается в любой точке реактора с бензолсульфокислотой. Кроме того, при любом оформлении непрерывного процесса избыток бензола увеличивается вследствие снижения средней концентрации серной кислоты в реакторе, что также способствует образованию дифенилсульфона. Для снижения количества дисульфокислоты бензола требуется идеальное смешение (возврат бензолсульфокислоты в зону реакции при недостатке Н2504 не оказывает отрицательного влияния). Для уменьшения же количества образующегося дифенилсульфона необходимо не только идеальное смешение в каждой зоне процесса, но и идеальное вытеснение продуктов реакции . [c.79] Исходя из того, что дисульфокислота бензола не образуется при низкой температуре и при хорошем перемешивании, в США при введении непрерывного сульфирования бензола на заводе фирмы Монсанто был осуществлен двухфазный процесс (стр. 43). В первой фазе жидкий бензол непрерывно сульфируется 10— 12%-ным олеумом при температуре до 30° в аппарате, снабженном водяной рубашкой и лопастной мешалкой. Подача бензола и олеума рассчитана так, чтобы в результате реакции концентрация кислоты составляла 50—53% Н2504-Из этого аппарата сульфомасса перетекает в сульфураторы, где происходит сульфирование паров бензола серной кислотой, оставшейся в реакционной массе. При лроверке этого способа в НИОПиК количество дисульфокислоты в сульфомассе не превышало 0,14%. [c.79] В СССР двухфазное сульфирование не применяется, так как примерно те же результаты (не более 0,2% дисульфокис-лотьи) достигаются в случае непрерывного сульфирования паров бензола 95—98%-ной кислотой при хорошем перемешивании и 150— 180° (работы Р. К. Эйхмана, М. Я. Илюкевича, Б. Е. Беркмана, П. Н. Кулакова). [c.79] Вредное влияние дисульфокислоты бензола на последующие стадии производства фенола заключается в том, что при щелочном ллавлении из нее образуется резорцин, повышающий растворимость фенола в сульфитньгх щелоках и приводящий к смолообразованию три перегонке сырого фенола. [c.80] На рис. 17 изображена схема испытанной в СССР опытной установки непрерывного сульфирования в три ступени, обеспечивающие необходимый состав реакционной массы (1табл. 12). [c.80] Несколько лучшие результаты получаются при четырехступенчатом непрерывном сульфировании (табл. 13). [c.80] Состав сульфомассы, получаемой при сульфировании бензола по различным вариантам парофазного способа, приведен в табл. 14. [c.80] При сульфировании по непрерывной трех- или четырехступенчатой однофазной схеме суммарное количество примесей в сульфомассе остается на уровне примерно 2,3%, но при этом, по сравнению со схемой 2, уменьшается количество дисуль-фокислоты и повышается содержание дифенилсульфона. Поэтому можно считать схему 7 оптимальной. [c.83] Исследуя другие факторы, влияющие на образование дифенилсульфона, А. Н. Плановский пришел к заключению, что продолжительность процесса и избыток ларов бензола практически не оказывают влияния на соотношение между содержанием свободной серной кислоты и дифенилсульфона в сульфомассе. [c.83] По данным Гарвея , дифенилсульфон образуется только в конце реакции сульфирования, т. е. когда концентрация сульфокислоты превышает 80%, а концентрация серной кислоты становится ниже 10%. Р. Крукс и Р. Уайт не наблюдали образования дифенилсульфона в процессе непрерывного сульфирования бензола в парах при концентрации остаточной серной кислоты около 44% и хорошем перемешивании. Они применяли мешалку специальной конструкции с числом оборотов около 600 в минуту. [c.83] Илюкевич, Б. Е. Беркман и П. И. Кулаков, проводившие в НИОПиК работу по непрерывному сульфированию бензола показали, что образование дифенилсульфона происходит на гораздо более ранней стадии процесса, чем указывает Гар- вей. Авторы проводили сульфирование на установке, изображенной на рис. 18. При многоступенчатом процессе сульфомассу последовательно пропускали через 2, 3 и 4 таких установки. Количество дифенилсульфона, образующегося при непрерывном сульфировании, примерно на 1 % больше, чем при периодическом процессе. Причина заключается в том, что содержание дифенилсульфона (вопреки выводам А. Н. Плановского) зависит от продолжительности реакции и избытка бензола (табл. 15). [c.83] Как видно из табл. 15, условия процесса оказывают влияние и на содержание бензолдисульф окислоты, которое изменяется в обратном направлении по сравнению с содержанием сульфона. С уменьшением скорости пропускания бензола содержание дисульфокислоты возросло до 1%, а количество дифенилсульфона уменьшилось. По-видимому, это связано с ухудшением перемешивания массы и возникновением местных перегревов при уменьшении скорости пропускания паров бензола. [c.83] Вернуться к основной статье