Определение технологической топологии ХТС
Вследствие того, что реакция кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола нашла большое практическое применение в производстве фенола и ацетона, в научно-технической литературе с каждым годом появляются новые сообщения относительно различных способов осуществления данного процесса. В основном вся литература по этому вопросу представлена в виде патентов или коротких сообщений рекламного характера. В то же время опубликовано очень мало сведений о конкретном аппаратурно-технологическом оформлении процесса кислотного разложения гидроперекиси на действующих или проектируемых промышленных установках.
В большинстве случаев в качестве катализатора рекомендуют серную кислоту, концентрированную или разбавленную. При этом, как правило, концентрированная кислота применяется в каталитических количествах (0,1—2% от веса гидроперекиси), а разбавленная кислота берется в большом избытке. В ряде патентов предлагают вместо серной кислоты использовать хлорную и фосфорную кислоты, органические сульфокислоты, сульфированную феноло-формальдегидную смолу. Рекомендуют проводить разложение гидроперекиси изопропилбензола сернистым ангидридом в аппарате пленочного типа. Сообщают о возможности разложения гидроперекиси сульфидами щелочных или щелочноземельных металлов и их смесей, а также в присутствии таких катализаторов, как фосфор, сера, селен и мышьяк при 108—110 °С в вакууме. В качестве катализаторов для разложения концентрированной или разбавленной гидроперекиси предлагают безводные сульфаты меди, кальция, бериллия, магния, стронция и бария. Разложение гидроперекиси можно также осуществить на пористом материале, пропитанном серной кислотой, с помощью катализаторов алкилирования (А1С13, FеС13, активные глины) или на ионообменных смолах. Несмотря на множество предложенных катализаторов, в промышленности России и за рубежом применяют только серную кислоту, и нет никаких сведений о использовании других катализаторов.
Вследствие большого теплового эффекта реакции разложения гидроперекиси на фенол и ацетон (2×103 кДж/кг = 486 ккал/кг) необходимо отводить выделяющееся тепло в качестве среды, воспринимающей тепло, применяют изопропилбензол, фенол, ацетон или серную кислоту.
В значительной части патентов указывается на возможность кислотного разложения неконцентрированной гидроперекиси изопропилбензола в том виде, в каком она получается сразу после окисления, т. е. состоящей примерно из 25% гидроперекиси и 70—75% изопропилбензола. Разложение такой гидроперекиси обычно осуществляют с помощью относительно большого количества разбавленной серной кислоты — в гетерогенной среде. Конструкция реактора не описывается, однако указано, что смесь в реакторе должна интенсивно перемешиваться для обеспечения необходимой скорости реакции. Эмульсия, образовавшаяся в реакторе, поступает в сепаратор, где происходит разделение фаз. Верхний, органический слой направляют сначала на нейтрализацию, затем на ректификацию для выделения индивидуальных продуктов, а слой отработанной серной кислоты вновь возвращают в реактор.
Для такого гетерогенного процесса рекомендуют применять 10—75%-ную серную кислоту. Выбор необходимой концентрации серной кислоты зависит от температуры реакции. Так, для того чтобы обеспечить достаточную скорость реакции при 50—60 °С, необходима 60—70%-ная серная кислота. В одном из патентов предлагают проводить процесс с использованием 44%-ной серной кислоты.
Смотрите также
Строительно-монтажная схема здания
цеха и компоновка оборудования
Исходные данные:
1.
Географическое положение и климат:
проектируемая стадия
концентрирования серной кислоты расположена на промышленной площадке завода им.
В.И. ...
Ассортимент, качество и состав тяжелых видов моторных топлив
Стандарт на котельное
топливо — ГОСТ 10585—75 предусматривает выпуск четырех его марок: флотских
мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как легкие топлива,
топочных мазу ...