Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
40.Основы органического синтеза.
Орг синтез-это крупная отрасль промышленности.Сюда относится производство различных классов орг-кихвеществ, производство смол, волокон, пластмасс, резины, каучука, красителей, ядов, химикатов, ПАВ, взрывчатых веществ, лекарств, фотореагентов, антифризов, душистых веществ. Сырьем служит в основном вторичное сырьё, продукты промышленной переработки топлива, включая этилен, ацетилен, бензол, толуол, продукты крекинга нефти, тяжелые нефтяные остатки, коксовый газ, сланцевый газ, смолы коксования, древесная смола,сланцевая смола, торфяной деготь,… Эти виды сырья можно объединить в 5 основных групп: 1 парафиносодержащие;2олефиносодержащие;3ацетилен; 4 синтез-газ;5ароматические в-ва. В качестве реактивов применяют кислоты, щелочи, соду, хлор … Протекают реакции окисления, восст-я, гидротации, дегидротации, гидрирования. Протекает несколько параллельных и последовательных реакции. Селективность процесса обеспечивается подбором катализатора. Для увеличения выходов применяют методы смещения равновесия(изм-е давл-я), а повышение темпер-ры часто бывает ограничено в связи с нестойкостью орг-ких вещ-в.процессы включают все 3 стадии химико-технолог-ких процессов. Одновременно получают до 20 видов вещ-в, поэтому обязательна стадия разделения полученной смеси и очистка продукта. Ассортимент продукции орг синтеза постоянно меняется.
Уголь нефть газ
↓ | ↓
Переработка | переработка
|___________________________| ↓ ↓
↓ ↓ ↓ парафины олефины
Арены СО и синтез-газ С2Н2 | __________| ↓
| ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ пластмассы
|Основнои орг-кий и нефтехим-кий синтез
| ↕ ↓ | ↓ ↓ ↓
|Промежут. ПАВ и моющие| синтет. Раств-ли моно-
|продукты средства | топливо, экстра- меры,
| ∕ |_________________ | смазочн. генты |
Красители ↓ ↓ ↓ ↓ масла | |
Взрывч лекарства средства __________|______|
в-ва(порох) зашиты ↓ ↓ ↓ ↓
растений лаки хим резина пласт
волокна каучук масс
произв-во уксусной кислоты. Сущ-ет несколько способов её полученя. В помышл-ти 2 способа:1 окисление ацетальдегида;2 гидротация этена. В качестве столового уксуса применяется лесохим-кая кислота, выевляемая из жидких продуктов пиролиза. Она содержит меньше токсичных вещ-в и потому применяется в качестве пищевой, но в последнее время очистка синтет-кой кислоты усовершенствована и благодаря чему синтет-кую также можно перерабатывать в пищевую. 1-ый метод, основанный на окислении ацетальдегида. Окисление проводится кислородом воздуха, кат-тор-соли Mn. Промежут-ым продуктом явл-ся надуксусная кислота,на этом этапе реакция имеет зависмость от t как у взрывчатых прцессов.
СН3СОН+О2→СН3СОООН+СН2СОН→2СН3СООН
Процесс проводят в колонных аппаратах барботажного типа. Необходимо строго выдержать t=60…700С во избежание взрывов, с этой целью установлены змеевиковые холодильники. В колонну подается азот. Процесс включает 3 основные стадии:1ок-е ацетальдегида;2абсорбция ацетальдегида из газообр-ых продуктов 3выделение ацетальдегида из СН3СООН
1-окислительная колонна;2-конденсатор-холод-ик; 3-сепаратор
41 Производство метанола. Метанол является и продуктом и сырьем в орг синтезе, используется в производстве формальдегида, синтет-го каучука, карбамидных смол, средств защиты растений… В чистом виде метанол применяют как растворитель и как топливо или высокооктановая добавка к ним. Сырьем для получения метанола служит синтез-газ, который получают путем конверсии природного газа. Основная реакция: СО+2Н2↔СН4+Н2О+Q (метанирование). При соотношении 1:1
2СО+2Н2↔СН4+СО2+Q СО+Н2↔СН2О(формальдегид)
Из образовавшегося метанола происходит синтез ацетона или др.кетонов. синтез простого эфира:2СН3ОН↔СН3-О-СН3+Н2О
Происходит образование высших гомологов метанола: СН2ОН+пСО+2пН2↔СН3(СН2)пОН+Н20 На кат-ор откладывается сажа за счет реакции 2СО→СО2+С Увеличение выхода целевого продукта достигается подбором кат-ра. Используют цинк-хромовый кат-тор в виде оксидов. t=4500С; р=25…35МПа. Кат-тор содержащий ZnO, Cr2O3 с добавкой СuО t=220…3000С; р=5…10МПа. Равновесные концентрации метанола зависят от состав смесей и от параметров технологического процесса. С увеличением доли водорода в синтез-газе содержание метанола падает. Равновесные концентрации метанола при соотношении смеси 1:2
|
Р,МПа |
Конц СН3ОН,% |
Р,МПа |
Конц СН3ОН,% |
||
|
300 |
350 |
300 |
350 |
||
|
5 |
9,9 |
- |
30 |
76,0 |
37,7 |
|
10 |
26,3 |
8,2 |
40 |
86,0 |
53,7 |
|
20 |
53.4 |
24,0 |
Синтез начмнают с подготовки природного газа. 1 очистка от серосодержащих соединений - контактных ядов. 2 конверсия метана. Проводится с водяным паром с добавкой СО2. СО2 необходим для обеспечения стабльности кат-ра. 3 утилизация тепла. Применяют теплообменники и котлы-утилизаторы. 4 сжатие(компрессия) синтез-газа.5 взаимодействие СО с водородом (синтез). 6 охлаждение и конденсация продуктов.7 рециркуляция отработанного газа.
1 газгольдер;2 реактор; 3 адсорбер; 4 трубчатый конвертор; 5 котел-утилизатор; 6,7,13 холодильник; 8,14 сепараторы; 9 компрессор; 10 паровая турбина; 11 рекуператоры; 12 колонна синтеза; 15 сборник продукта
Работа компрессора обеспечена за счет паровой турбины. Пар собственной выработки. Это энерго-технологическая схема. Главные аппараты 4,12. Трубчатый конвертор имеет вмонтированную топку, в которой сжигается природный газ. За счет тепла дымовых газов обогреваются трубки с катализатором. Колонна синтеза сооружение до 12 м., имеет несколько слоев насадки,за счет которои обеспечивается тесный контакт Со с Н2. колонна имеет встроенные теплообменники, а в момент запуска разогревается тенами. Кроме того имеется циркуляция газа внутри колонны для охлаждения её стенок.
Метиловый спирт- сильнейший яд
|
Р,МПа |
Конц СН3ОН,% |
Р,МПа |
Конц СН3ОН,% |
||
|
300 |
350 |
300 |
350 |
||
|
5 |
9,9 |
- |
30 |
76,0 |
37,7 |
|
10 |
26,3 |
8,2 |
40 |
86,0 |
53,7 |
|
20 |
53.4 |
24,0 |