Технология тонкого органического синтеза
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
6Н11ОН
Процесс проводят в паро - газовой фазе под давлением 18-20 ат при 130 - 150С над металлическим никелем, осажденным на носителе - окиси алюминия.
Одновременно с основной реакцией в небольшой степени протекают следующие побочные реакции:
Образование циклогексана;
Деструктивное гидрирование фенола до метана;
Образование циклогексена путем дегидратации образовавшегося циклогексанола.
На рисунке 1 изображена схема получения циклогексанола гидрированием фенола. Фенол из сборника 9 перекачивают в испаритель контактного аппарата 12. Чтобы предотвратить застывание фенола, аппараты 9, 10, 13, а также все трубопроводы, по которым перекачивают фенол, обогревают глухим паром. Испаритель заполняют до определенного (постоянного) уровня фенолом и подогревают фенол до 110-130С.
Высококонцентрированный водород, тщательно очищенный от вредных примесей, в особенности, от кислорода, из газгольдера (на схеме не показан) трехступенчатым компрессором 1 нагнетают под давлением 18 - 20 ат в смеситель 8. При таком же давлении циркуляционным компрессором 6 в смеситель подают оборотный водород. Смесь свежего и оборотного водорода, подогретая продуктами реакции в теплообменнике 11 до 110С, поступает в испаритель контактного аппарата 12. Для более полного гидрирования фенола процесс ведут при большом избытке водорода.
Водород, барботируемый через жидкий фенол, насыщается его парами, и паро-газовая смесь поступает в реакционную часть контактного аппарата, представляющего собой кожухо-трубный теплообменник. В трубах аппарата, заполненных гранулированным катализатором, происходит гидрирование фенола (степень превращения фенола 99%). Тепло экзотермической реакции гидрирования отводится путем испарения воды в межтрубном пространстве контактного аппарата. Образующийся водяной пар поступает в конденсатор 14, откуда конденсат возвращается в межтрубное пространство контактного аппарата. Отработанный катализатор периодически заменяют свежим.
Охлаждение контактной зоны кипящей водой имеет ряд преимуществ перед охлаждением проточной водой. Вода кипит при определенной температуре, зависящей от давления; это температура совершенно одинакова для всех сечений по высоте межтрубного пространства аппарата. Коэффициент теплоотдачи от кипящей воды к стенке в этом аппарате очень высокий и составляет 2500 - 3500 ккал/ (м2).
Из контактного аппарата 12 продукты реакции поступают в теплообменник 11, где отдают часть тепла водороду, и далее охлаждаются в конденсаторе 5. При охлаждении пары циклогексанола конденсируются; конденсат отделяют в сепараторе 7 от избытка водорода. По выходе из аппарата давление жидкого циклогексанола снижается с помощью дроссельного вентиля до атмосферного. Далее циклогексанол направляют на ректификацию. Водород из сепаратора 7 циркуляционным компрессором 6 нагнетается в смеситель 8. Чтобы избежать попадания в циркулирующий водород инертных примесей (азота) или кислорода (что очень опасно), часть водорода периодически отводят из системы и заменяют свежим.
Рис.2. Контактный аппарат для получения циклогексанола (нижняя часть I - испаритель; верхняя часть II - трубчатый реактор): 1 - корпус испарителя; 2 - регулятор пара; 3 - гильза для термопары; 4 паровой змеевик; 5 - барботер для водорода; 6 - мерное стекло; 7 - штуцер для ввода фенола; 8 - насадка; 9 - корпус реактора; 10 - опорные лапы; 11 - катализаторные трубки; 12 - компенсаторы; 13 - штуцер для выхода продуктов реакции.
На рисунке 2 показана конструкция контактного аппарата для гидрирования фенола; аппарат состоит из двух частей: нижней I (испаритель фенола) и верхней II (контактный аппарат). В испарителе имеется паровой змеевик 4 для подогрева фенола и барботер 5 для подачи водорода. В верхней части испарителя на решетке помещена насадка 8, которая задерживает (отбивает) брызги фенола, увлекаемые водородом. Стальной контактный аппарат снабжен автоматическими регулирующими устройствами, поддерживающими постоянный состав паро-газовой смеси путем регулирования постоянства уровня фенола в испарителе, постоянства температуры и равномерной подачи водорода.
Заключение
В заключении, хотелось бы сказать, что при изучении "Технологии органического синтеза" я поняла, как обширна и очень важна данная тема.
Я поняла особенность технологии органического синтеза, она обусловлена большими масштабами производства и высокими требованиями к чистоте получаемых продуктов. Это, прежде всего непрерывность технологических процессов, определяющая в целом последовательную структурную схему производства и многое другое, которое рассматривалось выше.
Таким образом, хочется верить, что мы, будущие технологи, сделаем свой вклад в развитие и совершенствование технологии в целом. Ведь химическая технология является очень интересной и важной наукой.
Литература
1.Бенедек П., Ласло А., Научные основы химической технологии, Л., 1970;
2.Кафаров В.В., Методы кибернетики в химии и химической технологии, 2 изд., М., 1971;
.Лебедев Н.Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М., 1971;
.Реихсфельд В.О., Еркова Л.Н., Оборудование производств основного органического синтеза и синтетических каучуко