ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленные процессы из "Технология нефтехимических производств" Окисление изопропилбензола (кумола). Изопропилбензол начали получать в промышленном масштабе еще в 1940 г. в качестве компонента моторного топлива. Позднее его стали применять для производства гидроперекиси кумола — промотора при получении синтетического каучука. [c.177] Когда стала известна (1944 г.) ре акция образования ацетона и фенола при гидролизе гидроперекиси кумола, целый ряд исследований, проведенных на пилотных установках, позволил организовать промышленное производство ацетона и фенола окислением изопропилбензола. [c.177] Вследствие острой нехватки фенола этот метод очень быстро получил широкое распространение в 1960 г. около 50% всего фенола было получено из изопропилбензола. [c.177] Остальную часть фенола получают методом щелочного плавления беизолсульфоната натрия, гидролизом хлорбензола и из каменноугольной смолы. [c.177] Эта реакция обладает всеми характерными особенностями автоокисления, протекающего по радикальному механизму с относительно большим периодом индукции и без промоторов. [c.178] В ряде недавно опубликованных работ были сделаны попытки определить влияние различных промоторов —органических гидроперекисей (например, гидроперекиси тетралина), сложных эфиров надкислот (например, сложного эфира трт-бутилового спирта и надбензойной кислоты) или циклопарафинов и олефинов на кинетику образования гидроперекиси кумола. [c.178] Был определен индукционный период и показано, что на ход реакции в большой степени влияют ингибиторы (соединения серы, например изопропилтиофен) и промоторы и что она является автокаталитической. [c.178] Механизм окисления в присутствии катализаторов —металлов изучен недостаточно. Действие металлов можно объяснить по-разному образованием осколков молекул, обладающих свойствами свободных радикалов перераспределением электронов между гидроперекисями и металлом в низшем валентном состоянии или, наконец, образованием некоторых соединений с гидроперекисями, имеющих кислый характер. [c.178] Выбор оптимального промотора или катализатора для увеличения скорости реакции —сложная задача, так как большая часть катализаторов окисления одновременно намного увеличивает скорости последующих реакций разложения гидроперекиси кумола. В качестве примера можно привести медь, в присутствии которой скорость реакции в пять раз больше, чем без нее, причем степень конверсии достигает примерно 11%, а выход — около 98%. [c.178] Кинетика этой и других параллельных последовательных реакций является предметом многочисленных исследований. [c.179] Скорости этих реакций зависят от технологических условий. Важно и то, что в реакционной смеси фенилдиметилкарбннол образует с фенолом смолообразные продукты поликонденсации, а а-ме-тилстирол полимеризуется. [c.179] Промышленные процессы. В промышленности реакцию осуществляют барботированием воздуха через изопропилбензол при 5—10 ат и 100—130 °С. Контактирование фаз проводят в реакционных колоннах или в автоклавах, снабженных мешалками, в присутствии эмульгаторов (обычно анионного типа), способствующих образованию устойчивых эмульсий. Для обеспечения стабильности образующейся гидроперекиси pH реакционной среды должен быть 8,5— 10,5, а соотношение водной фазы и изопропилбензола 3 1. [c.179] Показатели работы реактора (продолжительность индукционного периода, температура, конверсия и т. д.) существенно зависят от чистоты применяемого изопропилбензола. [c.180] Наличие примесей в сырье, особенно олефинов (Се—С,,), образующихся из фракции Сз при алкилировании бензола, сильно увеличивает индукционный период и влияет на состав продуктов разложения перекиси. Для этого процесса рекомендуется изопропилбензол, полученный алкилированием бензола пропан-пропиленовой фракцией, не содержащей других олефинов, с последующей глубокой очисткой продукта алкилирования. [c.180] Даже при относительно небольшой степени конверсии (около 25%) в реакционной массе появляются продукты разложения гидроперекиси (около 2%). [c.180] Себестоимость фенола, полученного при малых степенях конверсии и больших выходах, значительно ниже, чем в случае, когда процесс ведут с большой конверсией, хотя при первом способе довольно велики затраты на регенерацию и дополнительную очистку непрореагировавшего изопропилбензола. [c.180] Способ дальнейшей обработки раствора, полученного на первой стадии окисления, зависит от концентрации в нем гидроперекиси. [c.180] В процессах, где конверсия кумола достигает 25%, раствор гидроперекиси концентрируют до 70—90% перегонкой в вакууме (одна или две ректификационных колонны) от 30 до 5 мм рт. ст. и 95— 85 °С. [c.180] Чистую гидроперекись получают после обработки этой соли двуокисью углерода. [c.180] Этим способом можно получить гидроперекись высокой концентрации, но расход реагентов обусловливает более высокую себестоимость ее по сравнению с другими способами. [c.181] Вернуться к основной статье