Фосфорные кислоты гидратация

Над катализатором фосфорная кислота гидратация этилена протекает при температурах 270—300° С, давлениях 70—90 ат и объемных скоростях 2000—4000 л л ч в присутствии смеси водяных паров и избытка этилена. Конверсии этилена низкие (2—4%), но ири рециркуляции выходы достигают не менее 95%. [c.349]

Вторая стадия процесса производства термической фосфорной кислоты — гидратация фосфорного ангидрида, основного компонента газов, образуюш,ихся при сжигании фосфора. Конечным продуктом реакции гидратации, протекаюш ей в несколько стадий, является ортофосфорная кислота [c.96]

Процесс осуществляется следующим образом. Фосфор из резервуара, в котором его поддерживают в жидком состоянии, вытесняется в камеру сжигания с помощью горячей воды (60°С). Фосфор распыляется в верхней части камеры с помощью форсунки. В зоне горения газ имеет температуру около 800—1000°С. Башня сжигания орошается 70%-ной фосфорной кислотой. Гидратация фосфорного ангидрида осуществляется в нижней части башни. В башне сжигания фосфорный ангидрид почти полностью гидратируется. Газ, выходящий из башни, содержит в виде тумана в 1 м около 0,03 кг фосфорной кислоты. Из башни сжигания газ с температурой 140°С направляется в электрофильтр, где почти полностью осаждается туманообразная фосфорная кислота. Для полного поглощения устанавливается мокрый электрофильтр или хвостовая башня. [c.288]

Первые практические результаты по прямой гидратации этилена были получены в США фирмой Шелл Кемикал Корпорейшн [37]. Способ этой фирмы состоит в том (рис. 126), что этилен и водяной пар в молярном отношении 0,6 1 при 300° и 70 ат давления пропускают над катализатором, состоящим из фосфорной кислоты, нанесенной на диатомовую землю. На 1 катализатора в час мо кет быть пропущено 1800 ж газа (приведенного к нормальному давлению). Этилен должен быть 97%-ной чистоты. Превращение этилена за один проход составляет около 4,5%, что вынуждает ра- [c.205]

Рунге с сотрудниками [78, 79] провели в 1952—1953 гг. обширные исследования по определению наиболее подходящих катализаторов для гидратации пропилена. С этой целью были изучены кислые катализаторы, такие, как серная кислота, нафталинсульфокислота, фосфорная кислота, кислые фосфаты, окись вольфрама без промотора и носителя, а также на различных носителях, например на активированном кислотой монтмориллоните. Показано, что серная кислота не подходит из-за нестойкости, а фосфатные катализаторы отличаются незначительной активностью. Фосфорные кислоты на носителях проявляют при средней крепости кислоты максимальную каталитическую активность, причем наилучшим носителем является крупнопористый силикагель. Выход в единицу времени на единицу объема составил 0,52 кг изопропилового спирта на 100 мл [c.62]

Необходимо принимать соответствующие меры и прн реконструкции действующих установок. Рекомендуется устанавливать-реакторы большего объема и с улучшенной конструкцией футеровки подпитывать катализатор фосфорной кислотой в реакторе, что-позволит увеличить срок службы систем гидратации улучшить конструкцию узла нейтрализации следует установить скруббер-нейтрализатор и омедненный теплообменник после реактора (конструкция этих аппаратов разработана НИИхиммашем). Следует шире внедрять схемы автоматического контроля и регулирования pH среды после узла нейтрализации. [c.87]

Пропилен, который является более реакционноснособным, чем этилен, п не так легко полимеризуется, как олефины с ббльшим числом углеродных атомов, более пригоден для каталитической гидратации. При 200— 210° скорость гидратации его в изопропиловый спирт достаточно высока, чтобы достигнуть около 90 % равновесия в течение часа при применении 7,7—12,1 %-ной фосфорной кислоты и давления до 503 ат. При 165° равновесие было достигнуто за время около 20 час. При давлении 184 ат и температуре 200—210° в присутствии 2,2%-пой серной кислоты были получены такие же результаты гидратации, как и с 12,1 %-ной фосфорной кислотой [33]. В одном из патентов описано применение фосфорной кислоты [c.355]

Большое влияние на показатели процесса прямой гидратации этилена оказывает качество применяемого катализатора, а также срок службы его. Применяемые в настоящее время промышленные фосфорнокислотные катализаторы при указанных выше параметрах ведения процесса имеют производительность по спирту 180—200 г/л катализатора в час и продолжительность работы 500 ч, после чего их необходимо регенерировать. Для увеличения длительности пробега катализатора и улучшения его качественных показателей на заводах прямой гидратации применяют подпитку катализатора, используя при этом техническую фосфорную кислоту. Добавка кислоты в количестве 250—300 г/ катализатора в час позволяет в несколько раз увеличить пробег катализатора. Введение раствора фосфорной кислоты в реактор гидратации осуществляется распылением его потоком парогазовой смеси либо паром высокого давления [19]. [c.34]

Наиболее подготовленным к промышленному внедрению в настоящее время является процесс прямой гидратации пропилена с применением в качестве катализатора фосфорной кислоты на силикагеле. Процесс протекает при давлении 7—% ат, температуре 170—180° С и молярном соотношении воды и пропилена [c.46]

Гидратация и дегидратация. Все катализаторы этого класса имеют сильное сродство к воде. Главный представитель этй Ь класса—глинозем. Применяется также фосфорная кислота или ее кислые соли на носителях, подобных алюмосиликатному гелю и силикагелю с окислами тантала, циркония или гафния. [c.313]

Присоединение воды к ацетилену может протекать и в газовой фазе в присутствии катализаторов (фосфорная кислота, окись кадмия) при 380 °С, однако конверсия в уксусный альдегид при этом невелика на всех современных промышленных установках гидратацию проводят в жидкой фазе в присутствии солей ртути (хлорида, [c.202]

Производство термической фосфорной кислоты сжиганием жидкого фосфора (двухступенчатый способ) во всех своих разновидностях включает следующие технологические процессы сжигание жидкого фосфора охлаждение газов, гидратацию и абсорбцию окислов фос- [c.72]

Гидратация окислов фосфора парами воды, поступающей в газы из орошающей жидкости, непосредственно связана с конденсацией фосфорной кислоты и образованием тумана и протекает по уравнению [c.73]

Печь-башня (рис. 12) предназначена для сжигания жидкого фосфора, гидратации фосфорного ангидрида циркуляционной фосфорной кислотой с целью увеличения ее концентрации и охлаждения газов. [c.74]

Корпус башни сжигания имеет вертикально-коническую форму, изготовленную из сварной углеродистой стали и футерованную внутри полиизобутиленом, диабазовой плиткой, кислотоупорным кирпичом с разделкой швов замазкой арзамит . Форма башни обеспечивает равномерный сток по стенам циркуляционной фосфорной кислоты. К качеству футеровочных работ предъявляются строгие требования укладка плиток и разделка швов между ними должны исключить возможность проникновения кислоты к кожуху башни. Наружная поверхность футеровки должна быть гладкой, так как неровности приводят к отрыву пленки кислоты от поверхности стенок, что нарушает защиту футеровки от воздействия раскаленных газов. Высота корпуса башни равна 11 800 мм. Внутренний диаметр верха 5300 мм, и он должен значительно превосходить поперечные размеры факела фосфора для предохранения футеровки от соприкосновения с ним. Внутренний диаметр низа равен 4500 мм. На корпусе башни предусмотрены отверстия для установки четырех каскадных форсунок, патрубок для отвода газов в башню гидратации и патрубок слива фосфорной кислоты в сборную емкость. [c.74]

Форсунка каскадная предназначена для распыливания циркуляционной фосфорной кислоты с целью гидратации фосфорного ангидрида и охлаждения газов. Каскадные форсунки устанавливаются ниже уровня факела горения фосфора. [c.76]

В процессе гидратации происходит постепенный унос фосфорной кислоты с поверхности носителя, и через 400—500 ч катализатор теряет активность. Для удлинения этого срока рекомендовано в процессе синтеза подпитывать катализатор фосфорной кислотой. Однако и в этом случае катализатор требуется со временем заменять, так как на его поверхности появляются смолистые отложе-ния, а носитель становится чрезмерно хрупким. Свежий катализатор готовят пропиткой носителя 60—65%-ной фосфорной кислотой с последующей сушкой при 100°С. Он содержит 35% свободной фосфорной кислоты. [c.192]

Фосфорная кислота — наиболее активный и селективный катализатор прямой гидратации олефинов. Кремнийсодержащие соединения, используемые в качестве носителей, образуют с фосфорной кислотой сложные системы, в которых кислота в значительной части химически связана с веществами, входящими в состав носителя. [c.227]

В присутствии катализаторов, приготовленных путем пропитки пористых носителей фосфорной кислотой, катализ осуществляется в пленке этой кислоты, находящейся на поверхности носителя в жидком состоянии. На скорость протекания реакции большое влияние оказывает пористая характеристика носителя, которая определяет два фактора общее содержание кислоты в реакционном объеме и величину поверхности пленки нанесенной фосфорной кислоты, доступную для реагирующих молекул. Лучшие образцы силикагеля для процесса прямой гидратации этилена имеют удельный объем пор (1- -2,2) 10 м /кг, а удельную поверхность (0,2- -0,6) 10 м /кг. [c.227]

Производство фосфорной кислоты пз элементарного фосфора заключается в окислении фосфора до фосфорного ангидрида и гидратации последнего водой с образованием ортофосфорной кислоты [c.345]

Общий расход воды, потребной для гидратации фосфорного ангидрида и разбавления фосфорной кислоты, будет [c.349]

Пример. Используя данные сводного материального баланса производства фосфорной кислоты (стр. 352), составить материальный баланс отдельных стадий его (сжигание, гидратация и улавливание тумана в электрофильтре) в расчете на 1 т сжигаемого фосфора. [c.353]

В башню сжигания поступает все коли ество перерабатываемого элементарного фосфора и необходимого воздуха, часть воды, необходимой для осуществления процесса и фосфорная кислота, получаемая в башне гидратации (рис. 44). Из башни уходит в последующие аппараты для дальнейшей переработки непоглощенный фосфорный ангидрид, газы и пары воды, а также продукционная фосфорная кислота. [c.353]

В башне сжигания образуется 50%, а в башне гидратации 44,5% от общего количества продукционной 75%-ной фосфорной кислоты (равного 4194 кг, стр. 352). [c.353]

Ниже приводим материальный баланс башни гидратации фосфорного ангидрида в производстве фосфорной кислоты. [c.356]

Составляем материальный баланс улавливания тумана. Отходящие иа башни гидратации газы, в том числе и туманообразная фосфорная кислота, поступают в электрофильтр. В него подают также некоторое количество воды. Газы, освобожденные от тумана фосфорной кислоты, выбрасывают в атмосферу, а сконденсированную фосфорную кислоту в виде 75%-ного раствора присоединяют к основной массе продукционной кислоты, получаемой в башне сжигания. [c.356]

В области высоких концентраций растворы содержат фосфорные кислоты различной степени гидратации орто-, ниро-, мета- и ряд полифосфорных кислот. [c.627]

С фосфорной КИСЛОТОЙ гидратация осуществляется под ением Спирт в данном случае образуется сразу при одействии карбокатиона с водой [c.275]

Кроме серной кпслоты дюжно применять для гидратации и разбавленную фосфорную кислоту ири 165 — 290 "С и высоком давленни [56]. Такое же действие при 120 °С и среднем давлении оказывает 90%-ная фосфорная кислота [57] либо с добавкой окиси никеля илп хлорида цинка, либо нанесенная на 8102 [58]. Предлагается также смесь равных объемов 99,5%-ной серной кислоты и ледяной уксусной кислоты после разбавления ее водой [59]. Возможно примеиение 20—30%-ной фтористоводородной кислоты. Процесс проводят преимущественно при 90—120 С и давлении выше атмосферного [60]. [c.60]

Гидратация на ионитах. Использование ионитов для гидратации пропилена дает хорошие результаты. Прн 70,3 кгс/см на кислой понообменной смоле, состоящей из 88—96% стирола и 4—12% ди-винилбензола со свободными группами сульфоновой, серной или фосфорной кислоты, например Дауэкс-8 X 50, конверсия при 171 °С составила 34,7% (селективность 55%), при 177 "С — 25,4% (селективность 71%) [93—95]. При этом побочными продуктами были диизопропиловый эфир ацетон (1—2,5%) и полимеры [c.64]

Для ознакомления с некоторыми типами фосфорных кислот рассмотрим гидратацию летучей модификации оксида фосфора (V) Р4О10. [c.375]

Синтетический этиловый спирт в промышленных условиях получают в основном прямой гидратацией этилена. Процесс проводят при давлении 8 МПа (80 кгс/см ) и температуре 273—295 °С катализатором служит фосфорная кислота на силнкагелевом носителе. Этиленовая фракция содержит 98% (об.) С2Н4, остальное — ацетилен, метан, этан. [c.80]

Сендерс и Додж [46] рассмотрели термодинамические данные по гидратации этилена и пришли к следующему заключению Ясно, что в настоящее время (1934 г.) невозможно получить константу равновесия, отклоняющуюся от теоретической менее чем в сто раз . Они изучали гидратацию этилена в паровой фазе при 360—380° и давлениях от 35 до 135 ат над окисью алюминия и окисью вольфрама в качестве катализаторов. На основании своих результатов и результатов других исследователей они пришли к выводу, что еще не найден активный катализатор для реакции гидратации. Выдано большое количество патентов по гидратации этилена в присутствии кислых солей и фосфорной кислоты на носителях [39] в паровой фазе при высоких температурах и давлениях. Один из таких процессов, в котором в качестве катализатора используется фосфорная кислота, применяется в промышленности. Этилен может реагировать с разбавленной 10 %-ной серной кислотой при температурах 240—260° и давлениях около 141 кг/см , при этих условиях образуется равновесная смесь этилена, этанола и этилового эфира. Спирт или эфир мон<ет быть возвращен в процесс для получения другого продукта, но технические трудности процесса помешали его промышленному использованию [29]. [c.355]

Принципиальная схема установки прямой гидратации этилена в присутствии катализатора на основе фосфорной кислоты при давлении около 80 ат, 280—300 °С и отношении НдО С2Н4, равном 0,6—0,75, представлена на рис. 76. [c.199]

Термический способ производства фосфорной кислоты включает сжигание элементарного фосфора в кислороде воздуха (с выделением тепла) охлаждение газов, гидратацию Р2О5 и абсорбцию Н3РО4 улавливание туманообразной кислоты (при этом до 80% паров фосфорной кислоты абсорбируется водой или циркулирующей фосфорной кислотой, остальное количестао улавливается в электрофильтрах). [c.225]

Наиболее распространенным катализатором для этого процесса является фосфорная кислота на твердом носителе (широкопористый силикагель, алюмосиликат). Выбор параметров процесса наряду с отмеченными ранее факторами обусловлен экономическими соображениями, особенно снижением энергетических затрат на получение пара и рециркуляцию непревращенных веществ. Температура противоположным образом влияет на равновесие и на скорость кроме того, ее повышение ведет к усиленной полимеризации олефина и уносу фосфорной кислоты с носителя. Поэтому гидратацию этилена ведут при 260—300°С, когда для поддержания нужной концентрации Н3РО4 в поверхностной пленке катализатора требуется высокое парциальное давление водяного пара (2,5—МПа). Чтобы повысить степень конверсии водяного пара, получгть не слишком разбавленный спирт и этим снизить расход энергии, работают при некотором избытке этилена [(1,4ч-1,6) 1]. Это п11едопределяет выбор общего давления 7—8 МПа, когда рав-новес ая степень конверсии этилена равна 8—10%. Однако фактическую степень конверсии поддерживают на уровне 4%, что позволяет работать при достаточно высоких объемной скорости (2000 ч ) и удельной производительности катализатора по спирту [180—220 кг/(м -ч)], получая после конденсации 15%-ный эта но . [c.191]

Гидратация с нертутными катализаторами. Один из крупных недостатков описанного способа состоит в применении токсичных и дорогостоящих ртутных солей в качестве катализаторов. Поэтому длительное время велись поиски нертутных катализаторов, которыми являются фосфорная кислота, фосфаты магния, цинка и кадмия. Все они менее активны по сравнению с ртутными солями и работают лишь ири высоких температурах как гетерогенные катализаторы. Из них нашла практическое применение смесь состава Сс1НР04-Саз(Р04)2, обладающая кислотными свойствами и содержащая металл той л<е груииы периодической системы, что и ртуть. Эта смесь активна при 350—400 °С. [c.196]

Практически наиболее важный метод промышленного синтеза этиленгликоля состоит в гидратации оксида этилена, обычно проводимой без катализаторов при 170—200 С и 15-кратном избытке поды. Имеются данные об осуществлении этого синтеза в более мягких условиях при катализе фосфорной кислотой. [c.288]

Электротермический метод получения фосфорной кислоты основан на восстановлении фосфора из фосфата кальция ири высоких температурах (1400—1600°С) в электрических печах. Пары фосфора, выходящие из печи, окисляют (сжигают) с образованием иентаоксида фосфора, гидратацией которого получают фосфорную кислоту (так называемую термическую фосфорную кислоту). Фосфорную кислоту вырабатывают также сжиганием желтого фосфора, иолученного возгонкой в электропечах и конденсацией паров. Оср[овное преимущество электротермического способа -перед экстракционным заключается в возможности получения фосфорной кислоты любой концентрации (вплоть до 100%-ной фосфорной кислоты и полифосфорной кнслоты, содержащей до 89% Р2О5) и высокой степени чистоты сырьем для электротермической возгонки фосфора могут служить любые фосфаты, в том числе низкокачественные, без необходимости их обогащения. Однако велики расходные коэффициенты по электроэнергии. [c.151]

Прямая гидратация пропилена на фосфорнокислотном катализаторе была осуществлена в промышленности в 60-х годах фирмой Gibernia- hemie. Технологическая схема процесса аналогична схеме прямой гидратации этилена, но отличается более мягкими условиями реакции (ниже температура и давление), обусловленными большей реакционной способностью пропилена по сравнению с этиленом. Мягкие условия реакции сводят к минимуму потери фосфорной кислоты во время эксплуатации, поэтому длительность работы катализатора не лимитируется уносом кислоты. По данным ВНИИОЛЕФИНа катализатор работает без снижения активности 2000 ч при среднем уносе фосфорной кислоты около 5 г с 1 м катализатора в час (в условиях гидратации этилена унос фосфорной кислоты в 100 раз выше). [c.230]

Наиболее благоприятен для процесса прямой гидратации газожидкостной режим. Фирма Pulman осуществила процесс в газожидкостной среде в присутствии 60%-ной жидкой Н3РО4. В отличие от серной фосфорная кислота практически нелетуча при 150—200 °С. Поэтому применение жидкой фосфорной кислоты вместо серной исключает отравление атмосферы вредными газовыми выбросами. Водный раствор 60%-ной Н3РО4 является высокоактивным катализатором гидратации пропилена в изопропиловый спирт. Он стабилен в работе и не образует смолистых и полимерных соединений. Выход спирта составляет 629 кг на 1 м реакционного объема. [c.230]

Количество фосфорной кислоты концентрации 65% Н3РО4, образующейся в башне гидратации и поступающей в башню сжигания (стр. 351), равно 2154 кг. [c.353]

Составляем материальный баланс башни гидратации. В башню гидратации поступает из башни сжигания 10 721 кг отходяп их газов и фосфорный ангидрид в количестве 1139 кг. Кроме того, в башню гидратации подается некоторое количество воды. Из башни гидратации отводятся в электрофильтр непрореагировавшие газы и туманообразная фосфорная кислота, а в башню сжигания фосфорная кислота концентрации 65% Н3РО4. [c.355]

Количество азота и кислорода, отходяш,их из башни гидратации, равно 9086 кг (стр. 351). С ними уходит 1054 кг водяных паров и туманообразной фосфорной кислоты (концентрации 100% Н3РО4) в количестве 5,5% от общего ее количества, т. е. 173 кг (стр. 351). [c.355]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология