Вход

Синтез стирола и капролактама

Реферат по химии
Дата добавления: 03 июля 2005
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 1.4 Мб (архив zip, 261 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать





Министерство образования и науки Украины

Луганский национальный педагогический университет имени Тараса Шевченко











Реферат на тему:












Студента

4 курса

факультета ЕГФ

специальности ХБ

Тертыченко Сергея





















Луганск, 2005



Для синтеза стирола и капролактама (важных продуктов для получения синтетических высокомолекулярных соединений) в качестве сырья применяют бензол. Первая стадия синтеза стирола — получение этилбензола алкилированием бензола этиленом. Катализатором при этом служит безводный хлорид алюминия, активированный небольшим количеством хлороводорода

Реакция алкилирования обратимая. Она протекает далее с об*|. разованием изомерных диэтилбензолов, которые выделяют и до-| бавляют в реакционную смесь, чтобы сместить равновесие Щ повысить выход этилбензола. Для этого же применяют избыток^ бензола (2 моль бензола на 1 моль этилена). Вследствие боль-; шой активности катализатора алкилирование проводят при сравнительно низкой температуре (85—95 °С) и давлении, близком к атмосферному. Бензол и этилен, тщательно очищенные от примесей и высушенные, а также раствор катализатора в смеси;, диэтилбензолов вводят снизу в реактор—стальную эмалиро-; ванную колонну высотой 10 м и диаметром 1,5 м; сверху из ре-; актора отводится реакционная смесь, которую промывают раствором щелочи и разделяют ректификацией на бензол, вновь направляемый в реактор, этилбензол (темп. кип. 136 °С) и смесь диэтилбензолов. Выход этилбензола до 95%, считая на этилен. В аналогичных условиях из бензола и пропилена получают изо-пропйлбензол с выходом до 92% (темп. кип. 152,5 °С).

Во второй стадии синтеза стирола осуществляют дегидрирование этилбензола с образованием стирола:

Этот процесс сходен с дегидрированием оутиленов. здесь применяется железохромовый катализатор (РегОз+СггОз+КгО) или катализатор, состоящий из оксида цинка с добавлением СаО, : K2SO4 и К2СЮ4. В присутствии большого количества перегретого пара при 600°С превращение этилбензола достигает 45%. После конденсации паров и отделения воды смесь углеводородов разделяют ректификацией на бензол и толуол, образующиеся в результате крекинга, этилбензол (добавляемый к свежему этилбензолу) и стирол. Во избежание полимеризации стирола к смеси добавляют ингибитор — гидрохинон, а ректификацию производят в вакууме. Выход стирола до 90% (считая на этилбензол), темп. кип. 145°С. Производительность установки до

125 тыс. т в год.

Дегидрированием изопропилбензола при 580 °С получают с пыхппом 94% а-метилстирол (темп. кип. 163,5°С)

Синтез капролактама (лактама е-аминокапроновой кислоты)

осуществляется преимущественно, исходя из бензола, который гидрируют в газовой фазе при 160—200 °С и давлении 106 н/м2 над никелем, нанесенным на оксид алюминия, при избытке водорода или в жидкой фазе при 250—280 °С и 3,5-106 н/м2 в колонном реакторе, заполненном платиновым катализатором; при этом получают очень большой выход циклогексана (темп. кип. 81 °С):

Производительность достигает 120 тыс. г в год.

Во второй стадии происходит окисление циклогексана в жидкой фазе кислородом воздуха при 180—200 °С и давлении не выше 2 - 10е н/м2 с катализатором стеаратом или нафтенатом кобальта. Окисление ведут осторожно, так, чтобы степень превращения не превышала 8—10%; после отгонки с ректификацией циклогексана получают в остатке смесь (выход ее 85% на прореагировавший циклогексан) 80% циклогексанола (темп. кип. 160°С) и 20% циклогексанона (темп. кип. 155 °С). Смесь разделяют ректификацией. В третьей стадии циклогексанол окисляется в циклический кетон — циклогексанон — путем отщепления водорода при 450 °С над катализатором (оцинкованным железом):

Нагретые до 450 °С пары циклогексанола поступают в труо-чатый контактный аппарат; трубы его заполнены катализатором и обогреваются топочными газами. Полученный водород ис¬пользуют после очистки в первой стадии синтеза. Циклогексанон отделяют ректификацией от непрореагировавшего циклогекса¬нола (выход 93%). Четвертая стадия заключается в получении из циклогексанона его оксима при действии гидроксиламина NH2OH (который выделяется из его соли действием ЫНз):

В водный раствор сульфата гидроксиламина при 90° С одновре¬менно вводят циклогексанон и аммиак. Оксим отделяется в виде маслянистого слоя (выход 93%) и после промывки водой ис¬пользуется непосредственно в пятой стадии синтеза. В ней при действии 20-процентного олеума происходит перегруппировка Бекмана с образованием капролактама:


В олеум, находящийся в стальном реакторе при 100;°С, вно¬сят оксим при. перемешивании мешалкой и охлаждении водой посредством змеевика. Затем полученный раствор лактама вы¬ливают в воду и нейтрализуют аммиаком; расплавленный кап-ролактам отделяют и два раза перегоняют в вакууме (темп. пл. 68—69 °С). Производительность до 50 тыс. т в год.



Литератера:

Белоцветов И.И. Химическая технология. - М. – Химия, 1976.

© Рефератбанк, 2002 - 2017