I. Термические методы.

Переработка нефти при воздействии высоких температур и давлений. Все реакции протекают через образование радикалов. В зависимости от условий проведения процесса и назначения продуктов переработки среди термических процессов выделяют:

Крекинг. Процесс проводят при 470-540°C и давлении 20-70 атм. Поскольку процессы термического разложения начинаются при 380-400°C, в условиях крекинга все реакции протекают быстро. Основными продуктами крекинга являются:

1. Углеводородный газ (низшие алканы) - сырьё для нефтехимического синтеза;

2 - крекинг бензин (октановое число до 70);

3 - газойлевая фракция - моторное топливо и сырьё для производства технического углерода (сажи);

4 - крекинг-остаток - высококачественное топливо для электростанций и промышленных печей.

Пиролиз. Наиболее жёсткий процесс термической переработки нефти. Проводится при 700-1000°C и атмосферном давлении. Цель пиролиза - получение высокоценных низших алкенов.

Коксование. Процесс глубокого разложения нефтяных фракций (мазуты, гудроны и т.п.) без доступа воздуха с целью получения кокса и широкого спектра топлив (от бензина до котельного топлива). Нефтяной кокс используется для изготовления электродов, огнеупоров.

При этом протекают следующие химические процессы. Углеводороды по термической стабильности при высокой температуре можно расположить в следующий ряд: Алканы - Циклоалканы - Алкены - Арены.

Алканы

CnH2n+2CmH2m+2 + CpH2p

CnH2n+2CnH2n + H2

цепи рвутся обычно посередине

Циклоалканы

Алкены

Алкены отсутствуют в исходном сырье, но образуются при термическом разложении алканов

CnH2n > 2CmH2m

CnH2n > CmH2m + CqH2q

CnH2n > CmH2m-2 + CqH2q+2

CnH2n > CmH2m-2 + CqH2q + CpH2p+2

CnH2n > CnH2n-2 + H2

Арены

Замещённые арены способны деалкилироваться

Незамещённые арены способны конденсироваться, что в конечном итоге приводит к образованию карбоидов (кокса)



и далее

Термокаталитические процессы

Термокаталитические процессы - это деструкция углеводородов нефти с использованием катализаторов. Использование катализаторов позволило резко увеличить выход из нефти ценных продуктов, в первую очередь высокооктановых бензинов (октановое число ~90), ароматических соединений для химической промышленности. Каталитические процессы протекают с большой скоростью и менее энергоёмки, чем термические.

В качестве катализаторов применяют синтетические алюмосиликаты. Катализаторы в процессе работы закоксовываются, поэтому процесс ведут в кипящем слое катализатора с его непрерывной регенерацией обдувкой воздухом.

Процесс проводят при 450-520°C и давлением 0,6-1,5 атм. По склонности к превращениям при каталитическом крекинге углеводороды располагаются иначе, чем при термокрекинге: Алкены - Арены - Циклоалканы - Алканы. Указанная последовательность объясняется избирательностью адсорбции различных углеводородов на поверхности катализаторов.

Особенностью также является и то, что в продуктах каталитического крекинга преобладают изо-соединения, что особенно ценно для получения бенренов.

Основной органический синтез

Современная промышленность органического синтеза по ассортименту выпускаемых продуктов значительно превосходит промышленность неорганического синтеза. Кроме индивидуальных веществ, принадлежащих к различным классам органических соединений, промышленность производит полимерные материалы, смолы, пластмассы, клеи, красители, лакокрасочные и смазочные материалы, растворители, ПАВ, ядохимикаты, флотореагенты, антифризы, взрывчатые вещества, лекарственные препараты, душистые вещества и т.д.

В настоящее время почти весь органический синтез базируется на ископаемом сырье: нефти, природном газе и угле. В процессах физико-химических превращений этих веществ (конверсии, крекинга, пиролиза, коксования, перегонки и ректификации, абсорбционно-десорбционных процессов) получают 5 групп исходных веществ, используемых для синтеза многих тысяч других соединений.

1. алканы (от СН4 до смесей С15-С40)

2. алкены (в основном С2Н4, С3Н6 и С4Н8)

3. ацетилен

4. СО и синтез-газ

5. арены (бензол, толуол, нафталин и т.д.)

Кроме того, в органическом синтезе в больших количествах используют и неорганические соединения (кислоты, щелочи, соду, хлор и т.д.). Основной органический синтез охватывает производство многотонажных органических соединений, служащих базой для остальной органической технологии.

Главным объектов основного органического синтеза является первичная переработка пяти видов исходных веществ в другие продукты (различные углеводороды, хлорпроизводные углеводородов, спирты и эфиры, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты и их производные, фенолы, нитросоединения и т.д.)

Для производства этих продуктов используют химические реакции органической химии: окисление и восстановление, гидрирование и дегидрирование, гидратация и дегидратация, гидролиз, алкилирование, конденсация, полимеризация, этерификация, нитрование, галогенирование, сульфирование и т.д.

Органический синтез в основном базируется на реакциях синтеза, то есть получении сложного вещества из простых, но используют и реакции разложения. В процессах органического синтеза протекает, как правило, не одна химическая реакция, а несколько параллельных и последовательных реакций, в результате чего кроме основного вещества получается ещё множество побочных веществ. Кроме того, варьируя параметры технологического режима (t, p, c, kat) из одного и того же сырья можно получить различные продукты. Поэтому повышение селективности процессов - одна из главных задач органического синтеза. Наряду с катализом для этого используют различные индикаторы, фотосинтез, радиационное облучение. Достаточно важным и сложным этапом является и выделение целевого продукта из смеси продуктов реакции.

Производство этилена и пропилена

Низшие алкены: этилен и пропилен, представляют собой газы с характерным запахом, вызывающим наркотическое опьянение, образуют с воздухом взрывоопасные смеси, способны растворяться в полярных жидкостях, что позволяет выделять их методами экстрактивной ректификации и абсорбции.

Синтезы на основе алкенов можно охарактеризовать следующей схемой



Основными источниками низших алкенов являются процессы дегидрирования, а также крекинг и пиролиз углеводородов.

При высоких температурах (500-900оС) появляется термодинамическая возможность получения алкенов и других непредельных соединений из алканов. В результате реакций расщепления и дегидрирования получается смесь газообразных и жидких насыщенных и ненасыщенных углеводородов. Все эти процессы в отсутствии катализаторов протекают через образование свободных радикалов и имеют цепной характер. Кроме того, во всех процессах получаются также твердые вещества - сажа и кокс.

Относительный выход жидких продуктов, газообразных и твердого остатка зависит от трех основных факторов: вида сырья, температуры и времени контакта.

1. Разные виды сырья различаются по соотношению в их молекулах Н : С. Очевидно, что относительно легкое сырье (низшие алканы) дадут при расщеплении больше газа и мало кокса и наоборот.

Данную зависимость подтверждает схема



2. Температура. Общая закономерность состоит в том, что при прочих равных условиях с повышением Т возрастает выход газа и кокса и снижается выход жидких продуктов. Таким образом, синтетический бензин лучше получать при t=500-550 oC, а газообразный продукт при 700-850 оС.

3. Результаты термического расщепления сильно зависят от глубины его превращения, определяемой временем контакта. Поскольку реакции газо- и коксовыделения являются вторичными по отношению к первичному расщеплению исходного сырья, поэтому при повышении глубины превращения (конверсии) увеличивается выход газа и кокса.

Таким образом, для производства этилена наиболее высокий выход дает использование этана и пропана, а для производства пропилена - пропана и бутана, т.е. выгодно перерабатывать углеводородные газы или легкие нефтяные фракции.

Процессы крекинга и пиролиза являются эндотермическими и требуют большого расхода тепла. Существуют схемы непрерывно действующих установок. Различаются только способы подвода тепла.

1) Внешний обогрев через стенку топочными газами



2) Адиабатический обогрев водяным паром (900-950оС). Пар получают в регенеративных печах с насадкой.

3) Автотермический способ (окислительный). Тепло получают при сжигании части исходного сырья.

Во избежание полимеризации алкенов необходимо проводить быструю "закалку" продуктов (обычно проводят водой).

Газы, получаемые в процессе расщепления углеводородов, представляют собой в основном смеси целевых продуктов, а также различные примеси. В качестве примесей присутствуют H2S, H2O, CO2, C2H2. Очистка от H2S и CO2 производится либо промывкой газов этаноламинами, либо щелочами, и основаны на образовании солей. Очистка от воды осуществляется путём обработки гигроскопическими жидкостями (диэтиленгликоль) и дальнейшей осушки NaOHтверд и адсорбентами. Для очистки от ацетилена и его гомологов используют экстракцию ДМФА, либо селективное гидрирование. Разделение на индивидуальные алкены проводят путем низкотемпературной ректификации под давлением (30-40 атм., -100оС). Для тонкой очистки проводят дополнительную ректификацию.

Производство диеновых углеводородов

Бутадиен-1,3 (дивинил) CH2=CH-CH=CH2 представляет собой бесцветный газ с toпл= - 4.3оС. Оказывает наркотическое действие, взрывоопасен.

Он является основным мономером для получения СКБ, а также для производства сополимеров с б-метилстиролом, стиролом или акрилонитрилом. Особенно ценные свойства имеют получаемые стереорегулярный цис-бутадиеновый каучук, получаемый из бутадиена в присутствии катализатора Циглера-Натта (AlR3-TiCl4).

Получение бутадиена по методу Лебедева из C2H5OH и из ацетальдегида в настоящее время потеряло технологический смысл из-за дороговизны исходных продуктов.

2-метилбутадиен-1,3 (изопрен) CH2=C(CH3)-CH=CH2 - бесцветная жидкость, tкип = 34оС является основной структурной единицей натурального каучука и служит для производства СКИ стереорегулярного.

Оба диена в промышленности в основном получают каталитическим дегидрированием алканов. Ввиду того, что термодинамические отношения более благоприятны для дегидрирования алканов в алкены, чем алкенов в диены, оказалось целесообразным получать бутадиен и изопрен в две стадии.

I стадия процесса дегидрирования:

Дегидрирование н-бутана и изопентана в соответствующие алкены проводят при 520-600оС, при давлении 1,5 атм. на катализаторе CrO3 на Al2O3. При этих условиях степень конверсии составляет 35-40 % при времени контактирования 2 сек. Катализатор отравляется водяными парами. В процессе дегидрирования на поверхности катализатора отлагается кокс и его приходится часто регенерировать.

В настоящее время используют реакторы, обогреваемые топочными газами с движущимся псевдоожиженным слоем катализатора, который регенерируют в отдельных аппаратах. Для разделения полученных продуктов используют простую и экстрактивную ректификацию.

II стадия процесса дегидрирования:

На этой стадии из термодинамических соображений применяют пониженное парциальное давление компонентов. Газы разбавляют перегретым водяным паром от 1:10 до 1:20. Водяной пар играет, кроме того, роль теплоносителя, не давая реакционной смеси чрезмерно охладится из-за эндотермичности процесса, и процесс проводят в адиабатическом реакторе. Наличие водяного пара в реакционной массе обеспечивает саморегенерацию катализатора за счет конверсии кокса.

Исходя из наличия водяного пара, выбирают и соответствующий катализатор:

1. 90% Fe2O3, 4% Cr2O3, 6% K2CO3 селективность 75-80%.

2. Сu8Ni(PO4)6, 2% Cr2O3 селективность 90-94%.

Температура процесса составляет 580-640оС, время контакта около 0.5 с и степень конверсии 40-50 %.

Полученные диены отделяют от примесей простой и экстрактивной ректификацией, а также хемосорбцией медно-аммиачными растворами:

[Cu(NH3)]+ + C4H6 [Cu(NH3)3C4H6]+ + NH3

Синтез кислородсодержащих органический соединений

Синтезы на основе СО и синтез-газа.

Оксид углерода (II) - CО - бесцветный, трудно сжижаемый газ, tкип = -192°С, взрывоопасен, весьма токсичен для человека, плохо растворим в воде и органических растворителях, плохо сорбируется. Смесь СО и Н2 называется синтез-газом.

СО и синтез-газ получают либо газификацией углей, либо конверсией углеводородов.

Возможности использования СО и СО+Н2 в синтезах.

Синтез углеводородов по Фишеру - Тропшу

При синтезе углеводородов с использованием синтез - газа CO+H2 образуется, как правило, смесь газообразных, жидких и твердых веществ. Газ состоит из углеводородов С1-С4 и получается обычно в количестве 5-15 %. В жидких продуктах выделяют бензиновую фракцию (tокип ? 200оС) - синтин и масляную (180 - 340оС). Твердые продукты представляют собой синтетические алканы. Образуется также около 5 % кислородсодержащих соединений - низших спиртов, карбоновых кислот, эфиров.

С Ni, Co и Ru катализатором реакция протекает с образованием в основном алкенов (75 - 80 %) и с выделением воды:

nCO + (2n+1)H2 = CnH2n+2 + nH2O

В отличие от этого на железном катализаторе процесс сопровождается образованием в основном (60 - 70 %) алкенов с концевым положением двойной связи и с выделением СО2

2nCO + nH2 = CnH2n + nCO2

Это различие объясняется тем, что железо ускоряет конверсию СО водяным паром

СО + Н2О = СО2 + Н2

Кроме того, с Со и Ru образуются исключительно углеводороды с прямой цепью, а в случае железного контакта в продуктах имеются изоалканы и изоалкены преимущественно с одной боковой цепью (20 - 40 % от общего количества углеводородов) и даже немного ароматических углеводородов. В связи с этим октановое число бензиновой фракции, выделенной из продуктов реакции, изменяется от 50-60 на Со до 80-90 на железе.

В термодинамическом отношении приведенные реакции синтеза обратны конверсии углеводородов водой и СО2 соответственно. Исходя из этого, при 200 - 300оС и повышенном давлении реакцию Фишера - Тропша можно считать практически необратимой. Она является к тому же весьма экзотермичной, что существенно определяет ее технологию. Так при образовании алкана средней молекулярной массы тепловой эффект на каждый атом С образующегося углеводорода составляет ~146 кДж при выделении воды и ~188 кДж при выделении СО2. При образовании алканов Q увеличивается на теплоту гидрирования двойной связи.

Механизм этой реакции привлекал большое внимание исследователей. В настоящее время считается, что реакция протекает через образование метиленовых радикалов из СО и Н2 на активных центрах катализаторов.

При десорбции может образоваться либо б-алкен, либо алкан

При избытке водорода рост цепи преждевременно прекращается и получаются более легкие и притом насыщенные углеводороды. Наоборот, при избытке СО наблюдается повышенное образование высших углеводородов, а также кислородных соединений.

Сопоставление влияния многих факторов привело к выбору следующих оптимальных параметров процесса. С кобальтовым катализатором работают при 180-200 оС и 7-10 атм. Соотношение Со : Н2 = 1 : 2, выход бензиновой фракции 40-45 %. На железном катализаторе поддерживают более высокую температуру 250-320 оС. Этот катализатор легко образует карбиды, при разложении которых выделяется сажа. Чтобы предотвратить выделение углерода применяют некоторый избыток Н2 (соотношение Со : Н2 = 1 : 1) и повышенное давление 10-30 атм. Катализаторы активизируют введением небольшого количества щелочей 0,1-0,5 %.

Главная трудность в осуществлении промышленного синтеза заключается в отводе очень большого количества тепла, при необходимости достаточно точно регулировать температуру.

В настоящее время реакцию проводят в реакторах трубчатого типа, в которых катализатор размещен в трубах диаметром 50 мм и длиной 10 м. Охлаждение смеси достигается применением воды, кипящей в межтрубном пространстве под давлением.

Степень конверсии исходного синтез-газа в таких реакторах достигает 60-70 %, часть газа рециркулирует. Продукты, выходящие из реактора, обычно разделяют следующим образом. Высшие парафины конденсируются еще в горячей смеси. Масляная фракция отделяется при охлаждении смеси, а бензиновые фракции улавливаются абсорбцией.

Ввиду высокой стоимости синтина по сравнению с нефтяным бензином топливное направление синтеза по Фишеру-Тропшу пока не находит необходимого применения, что не исключает его развития по мере израсходования запасов нефти. Химическое же направление синтеза весьма интересно. Особенно синтез пригоден для производства синтетических ПАВ, получаемых из н-алканов и б-алкенов. По синтезу Фишера-Тропша эти реактивы не имеют нежелательных примесей изо-соединений и аренов, что позволяет избежать сложной очистки сырья.

Производство непредельных углеводородов

Производство ацетилена С2Н2

С2Н2 - бесцветный газ со слабым эфирным запахом, tокип = -84о, взрывоопасен. Является исходным продуктом в целом ряде важнейших синтезов.

Таким образом, исходя из ацетилена и продуктов его первичных превращений, можно получить широкий круг ценных продуктов, включающий ПМ, химимические волокна, СК, растворители и т.д.

Отличительной особенностью ацетилена в отличие от Н2 и углеводородов является его хорошая растворимость в воде и полярных органических растворителях, что используется при его получении и транспортировке.

	20оС VC2H2 на 1 V
1 объем Н2О	1
бензин	5
СН3СОСН3	23
ДМФА	32
N-метилпирролидон	39

Ацетилен получают в промышленности следующими методами.

1. Карбидный метод.

Метод существует с конца XIX века и не потерял ещё своего значения. Он протекает следующим образом:

CaO + 3C = CaC2 + CO

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 + 127 кДж/моль

Из 1 кг технического CaC2 получают 230-280 л C2H2. Теоретический выход из чистого CaC2 - 380 л. Реакция гетерогенная, и её скорость, в основном, зависит от размера кусков карбида.

Полученный ацетилен содержит примеси NH3, H2S, PH3 и др., образующиеся вследствие разложения водой соединений кальция. Эти примеси необходимо удалить, так как они отравляют катализаторы, которые принимают участие в синтезах на основе ацетилена.

2. Получение из углеводородов при их термическом расщеплении.

Метод разработан в 50-е годы XX века и является важным этапом вразвитии синтезов на основе ацетилена.

Ацетилен из метана и других парафинов образуется по следующим обратимым реакциям:

2CH4 C2H2 + 3H2 - 376 кДж/моль

С2Н6 С2Н2 + 2Н2 - 311 кДж/моль

С3Н8 С2Н2 + СН4 + Н2 - 255 кДж/моль

Все эти реакции эндотермичны и их равновесие сдвигается вправо только при 1000-1500оС и более для высших углеводородов.

Механизм реакций пиролиза еще недостаточно ясен, но установлено, что он протекает с образованием радикалов. Примерную цепь превращений метана, этана и пропана можно представить так:

В качестве примесей присутствуют бензол и углеводороды ацетиленового ряда - алкины. Получение ацетилена данным методом значительно осложняется экзотермической реакцией его распада на простые вещества

С2Н2 = 2С + Н2

протекающей интенсивно при 1200-1600оС, то есть при температуре, требуемой для синтеза. Поэтому используют метод снижения степени конверсии исходного сырья и закалки продуктов.

По способу подвода тепла, необходимого для реакции, различают 2 метода синтеза С2Н2.

1. Окислительный пиролиз.

При окислительном пиролизе эндотермичность реакции образования ацетилена компенсируется экзотермической реакцией окисления части углеводорода

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 803 кДж/моль

причем все реакции протекают одновременно. Этот метод является наиболее перспективным, хотя содержание ацетилена в получаемом газе невелико.

Наряду с основными реакциями происходит конверсия углеводородов водяным паром

СН4 + H2О СО + 3Н2

С2Н2 + 2Н2О 2СО + Н2

Эти реакции, а также разложение ацетилена, являются побочными.

Соотношение СН4 : О2 = 100 : 65, применение вместо кислорода воздуха нерационально.

Схема реактора окислительного пиролиза следующая:

1. Смесительная камера

2. Огнепреградительная решетка

3. Горелочная плита

4. Камера сгорания

5. Форсунки

Метан и кислород, предварительно нагретые до 500оС поступают в смесительную камеру 1. Во избежание преждевременного воспламенения газов имеется огнепреградительная решетка 2, к тому же скорость подачи газа (65 м/с) превышает скорость распространения пламени. Закалка реакционных газов в камере сгорания производится путем впрыска в камеру воды через форсунки 5. Время пребывания газов в камере составляет ~3*10-3 сек - 3 мс.

Электрокрекинг при помощи вольтовой дуги, либо плазмы

Синтез проводится в электродуговых печах постоянного тока.

1. Катод

2. Реакционная камера

3. Заземленный анод

4. Закалочная камера

5. Пусковой анод

Исходная газовая смесь с большой скоростью (~100 м/с) входит в вихревую камеру и как бы втягивает дугу в кольцевое пространство рабочего анода. В этом аноде и происходит пиролиз. В закалочной камере происходит впрыск воды и быстрая закалка продуктов реакции. Конверсия металла за один пропуск составляет ~40-50 %. Выход энергии 10 кВт*ч на 1 кг ацетилена.

Реакционные газы, полученные при любом методе, имеют сложный состав и содержат 7-14 % С2Н2. Остальными компонентами являются Н2, СН4, С2Н4, С6Н6, гомологи ацетилена, СО2, СО.

Для выделения ацетилена используют селективные растворители ДМФА или N-метилпирролидон. Вначале газ очищают от сажи, а затем выделяют из него диацетилен, который способен самопроизвольно взрываться, а после этого проводят абсорбцию ацетилена при повышенном давлении и десорбцию при нагревании. В заключение очищают ацетилен от СО2 этаноламинами. В результате получается концентрированный ацетилен (99 об.% С2Н2).

20°

НО - СН2 - СН2 - NН2 + СО2 НО - СН2 - СН2 - NН2 * СО2

80°

Синтез метанола СН3ОН

Метанол - бесцветная жидкость (tкип = 65°С) с запахом, подобным запаху этанола. Смешивается во всех отношениях с водой и многими органическими растворителями. Чрезвычайно токсичен.

Раньше метанол получали сухой перегонкой древесины (древесный спирт), но в настоящее время этот синтез полностью вытеснен синтезом на основе синтез-газа.

Основное количество метанола расходуется на производство формальдегида. Он также является промежуточным продуктом при синтезе сложных эфиров (метилметакрилата, диметилтерефталата) и применяется как метилирующий агент (получение метиламинов, диметиланилина).

Образование метанола из СО и Н2 происходит по обратимой экзотермической реакции:

CO + H2 CH3OH + 111 кДж/моль

В связи с экзотермичностью процесса Кр падает с повышением температуры до 250°С. При низких температурах, когда равновесие сильно смещено в сторону образования спирта, реакция протекает слишком медленно, и не существует катализаторов, которые могли бы ускорить её при этих условиях. Основные применяемые катализаторы ZnO и ZnO+Cr2O3 (8:1) становятся активными только при 300-400°С, когда Кр мала. Поэтому приходится повышать давление, так как реакция идет с уменьшением объёма. Выход СН3ОН в зависимости от Р и Т отражается схемой:

Ввиду больших энергетических затрат на сжатие, в промышленности обычно работают при 200-350 атм. Для каждого давления существует своя определенная температура (обычно 370-470°С), при которой наблюдается максимальная скорость образования метанола. Производительность аппаратуры регулируют также изменением объемной скорости движения исходной смеси (т. е. временем контакта с катализатором). Так снижение времени контакта с 120 до 10 сек. вызывает увеличение производительности с 0.17 до 0.75 кг СН3ОН на 1 кг катализатора в час. Фактическая степень конверсии составляет 10-20%. Непрореагировавший синтез - газ вновь возвращается на переработку, т.е. в данном случае синтез можно осуществить по циркуляционной схеме, он имеет много общего с синтезом NH3 из Н2 и N2.

На цинк-хромовых катализаторах в качестве побочных веществ образуется диметиловый эфир (за счет межмолекулярной дегидратации метанола), метан (как продукт гидрирования метанола и СО), двуокись углерода и вода.

Селективность реакции составляет 90%.

Основной частью технологической схемы является контактный аппарат, в котором катализатор располагается на полках, в пространстве между которыми вводится дополнительное количество холодного синтез - газа для снижения температуры смеси. Для удобства замены катализатора и во избежание ослабления корпуса аппарата, рассчитанного на работу при высоком давлении, полки с катализатором размещаются в специальной коробке, а входы и выходы газов смонтированы в нижней части колонки.

Для предохранения от водородной коррозии корпус выполняется из высоколегированной стали. Это же необходимо для снижения образования пентакарбонила железа Fe(CO)5, который при разложении выделяет пирофорное железо, катализирующее реакции образования метана и СО2.

Получаемый метанол-сырец имеет следующий состав:

СН3ОН 0.3-0.5 %

Н2О 3-5 %

(СН3)2О 1 %

R-OH 0.4-1 %

При простой ректификации из сырца удаляют летучий диметиловый эфир и тяжелый остаток из высших спиртов. Далее следует экстрактивная перегонка с водяным паром для отделения от других примесей. От воды спирт отгоняется с острым паром.

Общий выход составляет ~85 %.

Синтез формальдегида CH2O

Формальдегид - бесцветный газ с острым раздражающим запахом, является лакрематором (вызывает слезотечение), tкип=-19°С. При хранении легко полимеризуется, образуя параформ. 37%-ный раствор формальдегида в воде называется формалином.

Основное применение формальдегид находит в производстве фенолформальдегидных смол, лаков, красок, полимера формальдегида, ТГФ (тетрагидрофурана), пирролидона, ненасыщенных спиртов, лекарственных средств и т.д.

Основным технологическим способом получения формальдегида в настоящее время является окислительное дегидрирование метанола. Основные процессы, протекающие в таком синтезе, можно описать двумя реакциями:

Можно максимально подобрать соотношения этих реакций, чтобы суммарный тепловой эффект процесса был немногим больше нуля, но достаточным для нагревания реакционной смеси до нужной температуры и компенсации потери тепла в окружающую среду.

Практически это выполняется когда процесс на 55% идет через окисление и на 45% через дегидрирование, и тогда такое превращение можно осуществить в адиабатическом реакторе. В этом состоит одно из преимуществ совмещения процесса окисления и дегидрирования спиртов.

При указанном соотношении реакций на один объём паров метанола потребуется 0,55 * 0,5 * 100/21 = 1,3 объема воздуха, что находится за верхним пределом взрываемости смеси CH3ОН - воздух.

Кроме основных процессов протекают побочные реакции более глубокого окисления, дегидрирования и гидрирования:

Ввиду того, что процесс ведут при недостатке кислорода, глубокое окисление не получает значительного развития, и сам синтез можно проводить при более высокой температуре 500 - 600?С с временем контакта смеси 0,01 - 0,03 секунды. Выход СН2О достигает 80-85%.

Катализатором для процесса получения формальдегида служит металлическое серебро, нанесенное на пемзу.

Второе преимущество данного метода в том, что продуктом синтеза является водный раствор формальдегида, стабилизированный метанолом, который остается после реакций.

Синтез карбоновых кислот окислением алканов

Алканы (от метана до твердых парафинов) окисляются только молекулярным кислородом. При этом в зависимости от вида получаемых продуктов, реакцию можно провести в жидкой или газовой фазе, с катализаторами или без них.

Способность алканов к окислению зависит от длины и строения их цепи. Для нормальных алканов скорость реакции при прочих равных условиях растет с удлинением цепи. Так при нормальном давлении метан начинает окисляться при 420?C, этан - 285?C, пропан - 270?C, а твердые алканы при 140-150?С. С повышением давления начальная температура окисления снижается.

Гомогенные катализаторы (оксиды азота, HBr для газовой фазы и соли Mn иСо при жидкофазном окислении) ускоряют процессы окисления и позволяют снизить его температуру.

Реакционная способность различных атомов углерода к окислению изменяется в следующем порядке: третичные > вторичные > первичные. Так при газофазном окислении соотношение скоростей окисления в данном ряду 10:2:1 , и при жидкофазном 120:10:1.

Процессы окислении алканов делятся на окисление без деструкции углеродной цепи и окисление с деструкцией.

Синтез уксусной кислоты CH3COOH

Безводная CH3COOH - твердое вещество с характерным запахом, Тпл=17?С, Ткип=118?С. Смешивается с водой во всех отношениях. Уксусная кислота находит широкое применение в пищевой и текстильной промышленности и является очень ценным промежуточным продуктом в органическом синтезе.



В начале века кислоту получали при перегонке древесины и брожением этанола. В настоящее время синтетические методы производства уксусной кислоты следующие:

1. Окисление ацетальдегида

2. Синтез на основе синтез-газа:

CO + H2 > CH3OH CH3-COOH

3. Жидкофазное окисление н-бутана и углеводородов С5 и С7:

CH3-CH2-CH2-CH3 + 2,5O2 > 2CH3-COOH + H2O

При окислении без деструкции получается смесь продуктов, состоящих из первичных и вторичных спиртов, альдегидов и кетонов.



Выход по первой либо второй цепи регулируют парциальным давлением О2.

При деструктивном окислении алканов реакции происходят следующим образом.

В газовой фазе

В жидкой фазе

В процессах жидкофазного окисления высших алканов получаются еще более сложные смеси продуктов. Экспериментальные данные свидетельствуют о почти одинаковой вероятности разрыва любой углерод - углеродной связи.

Основное значение имеет окисление н-бутана и углеводородов С5-С7,получаемых из легких фракций перегонки нефти, как самых экономичных. Жидкофазное окисление этих углеводородов происходит при 160-170?С и Р=60 атм. в присутствии катализаторов - ацетатов марганца и кобальта (0,3 % по массе).

В реакционную колонку непрерывно подают жидкий н-бутан и воздух в соотношении 1:4,5. Главными продуктами являются уксусная кислота, метилэтилкетон и этилацетат. Выходящую из колонки смесь охлаждают и дросселируют: при этом она разделяется на 2 слоя - непрореагировавший н-бутан (который возвращают на доокисление) и раствор, содержащий остальные компоненты. Их разделяют ректификацией и получают техническую уксусную кислоту. Из 100 кг н-бутана получают 80-100 кг СН3COOH, 5-7 кг метилэтилкетона и 10-20 кг эфиров.

Аналогично окисляют легкую фракцию бензина С5-С7. Так как они имеют разветвленное строение, то состав продуктов еще более сложный, чем при окислении н-бутана.

Синтез высших жирных кислот

Производство высших жирных кислот С10-С20 жидкофазным окислением твердых алкенов является одним из важнейших многотоннажных процессов окисления алканов. Лучшим сырьем считается очищенная нефтяная фракция с tкип =350-450?С, состоящая из углеводородов С15-С35 с прямой цепью.

Процесс идет в присутствии катализаторов - соединений марганца (КMnO4, соли Mn) при 105-110?С при атмосферном давлении. Процесс окисления длится 16-24 часа. При этом степень конверсии сырья составляет 30-35%. Применение более чем двукратного избытка воздуха способствует интенсивной турбулизации реакционной смеси. Среди продуктов окисления алканов присутствуют карбоновые кислоты ~80%, а также эфиры и карбонильные соединения (альдегиды и кетоны).

Образующаяся смесь кислот различной молекулярной массы имеет следующий состав (%).

С1-С4 5-10 С10-С16 25-28

С5-С6 3-5 С17-С20 15-20

С7-С9 8-10 > С20 20-25

Переработка этих кислот происходит следующим образом. Для мыловарения используют фракцию С10-С20, в том числе С10-С16 для изготовления незаметного мыла и С17-С20 для хозяйственного. Нерастворимые в воде кислоты С7-С9 применяют для получения соответствующих спиртов гидрированием, а также для производства пластификаторов и смазочных масел. Низшие кислоты теряются с промывными водами (С1-С4).

Из других продуктов особенно ценными являются спирты С8-С26 (8-10% от исходного сырья), которые используют при производстве ПАВ типа алкилсульфатов.

Синтез этанола С2Н5ОН

Этиловый спирт (этанол) - бесцветная жидкость с характерным запахом, tкип=78°C (азеотропная смесь, содержащая 96% спирта) образует взрывоопасные смеси. Оказывает наркотическое опьянение.

Этанол является самым многотоннажным продуктом органического синтеза. Используется в качестве растворителя, в больших количествах в медицине и пищевой промышленности, в качестве горючего ЖРД. Является промежуточным продуктом, либо основой синтеза сложных эфиров, хлороформа, хлораля, диэтилового эфира, бутадиена-1,3.

До недавнего времени производство этанола основывалось на пищевом сырье, либо переработкой древесины (гидролизный спирт). В настоящее время применяются синтетические методы.

I. Сернокислотная гидратация этилена.

Данный метод открыт А.М. Бутлеровым, но освоен промышленностью только к середине ХХ века. Взаимодействие между этиленом и серной кислотой состоит из двух стадий:

1. Физическое растворение этанола в растворе серной кислоты;

2. Гомогенное взаимодействие обеих компонентов с образованием аминосульфатов

С2Н4 + Н2SO4 C2H5OSO2OH

этилсульфат

C2H5OSO2OH + C2H4 (C2H5O)2SO2

диэтилсульфат

затем проводят гидролиз полученных эфиров

C2H5OSO2OH + H2O C2H5OH + H2SO4

(C2H5O)2SO2 + 2H2O 2C2H5OH + H2SO4

Кроме этих основных реакций идёт образование диэтилового эфира

(С2H5O)2SO2+H2O=C2H5OC2H5+H2SO4

Для уменьшения выхода диэтилового эфира гидролиз ведут по возможности быстрее, сразу же отгоняя образующийся спирт.

Схема производства следующая

1 - абсорбер; 2 - теплообменник; 3 - гидролизер; 4 - отпарная колонка; 5 - нейтролизационная башня

В абсорбере происходит поглощение из этан-этиленовой смеси этилена и образование эфиров с серной кислотой. Скорость абсорбции зависит от концентрации H2SO4, температуры и давления.

Практически используют 97 - 98% H2SO4.Температура абсорбции 70 - 80°С. При повышении температуры скорость абсорбции увеличивается, но при этом усиливается полимеризация этилена и растет выход диэтилового эфира. На практике поддерживается давление 15 атм., а содержание этилена в этан-этиленовой фракции 50-60%. Длительность реакции ~3,0 часа. Над каждой тарелкой абсорбера находится холодильник для отвода теплоты абсорбции.

В этиленовой фракции не должно собираться ацетилена и пропилена. Ацетилен способствует образованию взрывчатых ацетиленидов меди при соприкосновении с медной футеровкой аппаратуры, а пропилен ухудшает качество этанола вследствие образования пропанола. Далее раствор проходит теплообменник и направляется в гидролизер с керамической насадкой, где его разбавляют водой до 50% по H2SO4. Температуру поддерживают 100-110оС, время гидролиза 30 мин. После гидролиза смесь направляют на промывку, а затем нейтрализацию оставшейся серной кислоты гидроксидом натрия. Конденсирующиеся поры спирта ректифицируют и получают 96% этанол. Раствор серной кислоты очищают от твердых примесей и после концентрирования и добавки олеума снова подают в абсорбер.

Основные недостатки процесса - необходимость использования кислотостойкой аппаратуры и большие энергозатраты на концентрирование серной кислоты.

Прямая гидратация этилена

Присоединение воды к этилену в одну стадию является гетерогенным каталитическим экзотермическим процессом

С2Н4 + Н2О С2Н5ОН + 46кДж

Равновесие сдвигается вправо при повышении давления и понижении температуры.

В результате обширных исследований определили следующие основные параметры процесса: t = 280-290°C; P = 70-80 атм.; Молярное соотношение Н2О/С2Н4 - (0,6-0,2):1; Объёмная доля С2Н4 в исходном газе - 80-85. Наилучший катализатор процесса - фосфорная кислота на носителе. Широкопористые носители (силикагель и алюмосиликаты) облегчают диффузионные процессы. Катализ осуществляется свободной кислотой, находящейся на поверхности катализатора в жидком состоянии. Концентрация кислоты - один из важнейших показателей активности катализатора - зависит от содержания в смеси воды. Если массовая доля кислоты меньше 83%, то скорость реакции резко падает. Поэтому нельзя поддерживать большие молярные соотношения воды к этилену, как это вытекает из термодинамики процесса.

Перечисленные условия позволяют получить за один проход реакционной смеси 15% раствор спирта при степени конверсии 4-5%. Благодаря циркуляции непрореагировавших продуктов выход этанола достигает 95%.

Реакцию гидратации проводят в аппарате непрерывного действия, который называют гидратором. Он представляет собой стальную колонку, изнутри отфутированную медью и заполненную на 80% катализатором. Ввиду малой степени превращения и небольшого теплового эффекта реакции катализатор не нуждается в охлаждении и работает как адиабатический реактор.

По этому способу получают спирт, на 20% дешевле, чем при сернокислотной гидратации. Недостатки процесса - частая замена катализатора и использование более концентрированного этилена.

Синтез ацетальдегида СН3СНО

Ацетальдегид - бесцветная жидкость, Токип=21оС, смешивается во всех отношениях с водой, токсичен для человека.

Ацетальдегид - ценный промежуточный продукт во многих органических синтезах.

В промышленном масштабе синтез ацетальдегида осуществляется по двум схемам.

I (старая). Гидратация ацетилена.

Реакция гидратации ацетилена сильно экзотермична

HC?CH + H2O = CH3-CHO + 150 кДж

При низких температурах она необратима, при повышении температуры Кр быстро уменьшается и выше 300°С равновесие уже смещается влево. Гидратация по указанному уравнению идет с приемлемой скоростью только в присутствии катализаторов. Используется катализатор Кучерова - соли Нg2+ в кислой среде. Реакция ускоряется при повышении температуры и концентрации Н2SO4, но при этом возрастает скорость побочной реакции альдольной конденсации

Чаще всего процесс проводят при 75-95оС с 10-20% Н2SO4 и 0,5-1% катализатора (в пересчете на НgО).

В данном процессе полученный альдегид, являясь сильным восстановителем, окисляет соли Нg2+, поэтому для предотвращения дезактивации катализатора отдувают образующийся альдегид ацетиленом, который подается в реактор в некотором избытке, и добавляют в раствор соли Fe3+.

Fe3+ + Hg+ = Hg2+ + Fe2+

Процесс ведут в пустотелой стальной колонне (гидрататоре), гуммированной из нутрии или отфутированной керамикой, на 70-80% заполненной раствором, содержащим 150-200 г/л H2SO4, 0,8-1 г/л HgSO4 и 50 г/л Fe2(SO4)3.

Ацетилен смешивается с водяным паром и барботируется через раствор с образованием ацетильдегида и побочных продуктов, причем степень его конверсии составляет 40-50%.

Гидрататор не имеет поверхностей теплообмена и в нем устанавливается автотермический режим, при котором тепло реакции отводится за счет испарения воды. Ацетальдегид абсорбируется из продуктов водой и поступает на ректификацию с получением технического продукта. Не прореагировавший ацетилен возвращается в гидрататор. Для непрерывной работы системы происходит постоянная регенерация части катализатора и возвращением свежего катализатора в систему.

Выход ацетальдегида по ацетилену ~ 95%.

Прямое окисление этилена.

Этот процесс, разработанный Шмидтом, является одним из новейших в промышленном органическом синтезе.

Окисление алкенов по ненасыщенному атому углерода, в частности этилена, происходит под воздействием хлорида палладия.

PdCl2 + C2H4 + H2O = CH3-CHO + Pd + 2HСl

Заслуга Шмидта состоит в создании окислительно-восстановительной системы, в которой Pd быстро окисляется, т.е. непрерывно регенерируется в активной форме. Это происходит при добавлении в раствор хлорида меди (II). Она окисляет Pd, переходя в Cu+, легко окисляемую кислородом воздуха. Соли меди при этом являются переносчиками кислорода

Pd + 2Cu2+ = Pd2+ + 2Cu

2Cu+ + 0,5O2 + 2H+ = 2Cu2+ + H2O

Суммарная реакция:

С2Н4 + 0,5О2 CН3-СНО

Реакция протекает в кислой среде, в которой соли палладия находятся в форме Н2[PdCl4]. Механизм процесса заключается в замещении хлорид-ионов во внутренней сфере палладиевого комплекса молекулами этилена и воды и перегруппировками внутри образующегося комплекса.

В случае одностадийного процесса (с восстановлением и окислением катализатора в одном аппарате) условия процесса и соотношение компонентов подбирается таким образом, чтобы скорости самого синтеза, окисление или восстановление солей Pd протекали с одинаковыми скоростями. Это зависит от концентрации PdCl2, CuCl2 и рН среды. Лучшие результаты достигаются с водными каталитическими растворами, содержащими 0,3-0,5% PdCl2, 12-33% CuCl*2H2O, 2-3% Cu(CH3COO)2.

Достаточно интенсивно идёт реакция при 100-1300С при давлении до 10 атм. При этом необходима интенсивная турбулизация жидкости реакционными газами, и во избежание побочных реакций конденсации и смолообразования быстрая отдувка получающегося альдегида. Высокая коррозионная активность каталитических растворов и паро-газовых смесей обусловили применение титана для изготовления основной аппаратуры.

Синтез окиси этилена

Бесцветная жидкость, tкип = 11°С, достаточно токсична, взрывоопасна, склонна к полимеризации. Является промежуточным продуктом в ряде синтезов

Окись этилена получают двумя путями:

I. Щелочное дегидрохлорирование этилена

II. Каталитическое окисление этилена

Производство галоидсодержащих соединений

Хлорирование метана

Процессы хлорирования метановых углеводородов и их галогенопроизводных принадлежит к радикально-цепным реакциям.

Зарождение цепи, состоящее в образовании свободных атомов хлора, может протекать следующим образом:

1. Термическое инициирование:

Cl2Cl· +Cl·адс

Температура, необходимая для реакции составляет 250-500оС.

2. Фотоинициирование:

Cl22Cl·

Наиболее эффективен свет c л = 3400 (УФ).

3. Применение инициаторов:

(С6Н5-СОО)2 2С6Н5СОО· 2С6Н5· + 2СО2

перекись бензоила

С6Н5· + Сl2 C6H5Cl + Cl·

Развитие цепи осуществляется следующим образом:

Сl· + RHR· + HCl

R· + Cl2RCl + Cl·

В производственных условиях длина цепи достигает нескольких сотен звеньев.

Обрыв цепи при газофазном галогенировании:

Сl· > Cl·адс

при жидкофазном - обрыв квадратичен:

2Сl· > Cl2

R· + Cl· > RCl

При этом константа общей скорости процесса является функцией констант скорости зарождения, развития и обрыва цепи. Поскольку энергии активации при реакциях свободных радикалов невелики, то лимитирующей является стадия зарождения цепи. Скорость данного процесса мало зависит от температуры, и его можно проводить при низких температурах. Интенсификация состоит в увеличении интенсивности облучения.

В молекулах алканов под действием атомов хлора могут замещаться один за другим несколько атомов водорода, что приводит к образованию продуктов различной степени галогенирования. Так из метана можно получить следующие вещества:

Состав продуктов при необратимых последовательно-параллельных реакциях определяется соотношением исходных веществ и соотношением констант скорости.

Для метана

При этом первые два продукта получаются при газофазном хлорировании метана, а два последних - при жидкофазном.

Синтез дихлорэтана С2H4Cl2

1,2 дихлорэтан - жидкость, toкип = 84 оС. Является хорошим растворителем, особенно оргстекла - полиметилметакрилата. Кроме того, используется в следующих синтезах

В промышленности получают исключительно при жидкофазном хлорировании этилена, т.к. другие пути синтеза (в хлорировании этана) связаны с лишним расходом хлора и образованием побочных продуктов.

Кроме этого пути в последнее время приобретает значение окислительное хлорирование этилена. Благодаря поддержанию низкой температуры (260-280оС) процесс на медьхлоридном катализаторе сводится только к присоединению хлора.

2HCl + 0,5O2 = Cl2 + H2O

CH2=CH2 + Cl2 = ClCH2-CH2Cl

Это производство сочетается с термическим дегидрохлорированием дихлорэтана в хлористый винил.

С технологической точки зрения наиболее удобный способ проведения жидкофазного процесса с участием двух газообразных реагентов состоит в их барботировании через продукт реакции. В нашем случае этилен и хлор барботируют через дихлорэтан. Растворяясь в продукте реакции, газы реагируют друг с другом в растворе, причем количество жидкости непрерывно увеличивается.

Этот метод применим в тех случаях, когда целевой продукт не вступает в последующие реакции с образованием побочных продуктов. Расход продуктов идет строго по стехиометрии, требуется лишь небольшой избыток (примерно 5%) углеводородов, чтобы повысить степень превращения более дорогого хлора.

Температура процесса поддерживается на уровне 40-60оС с применением ингибиторов радикально-цепного замещения и с использованием реакторов-хлораторов, подробно рассмотреных ранее.

Синтез хлорвинила СH2=CHCl

Хлористый винил - бесцветный газ, tкип = -14оС. Один из важнейших мономеров, из которого полимеризацией получают винипласт пленку, искусственную кожу, перхлорвиниловую смолу и т.д. Из сополимеров хлористого винила с винилиденхлоридом CH2=CCl2 и акрилонитрилом CH2=CHCN вырабатывают синтетические волокна.

Существует несколько способов синтеза хлористого винила:

Термическое дегидрохлорирование 1,2-дихлорэтана

ClCH2-CH2ClCH2=CHCl + НСl

Гидрохлорирование ацетилена

СН?СН + HClCH2=CHCl

Комбинированные методы

Сочетание хлорирования этилена с дегидрохлорированием дихлорэтана и гидрохлорированием ацетилена

CH2=CH2 + Cl2 = ClCH2-CH2Cl

Этот метод является экономичным и перспективным для промышленного внедрения, особенно если использовать пиролизный газ, содержащий этилен, ацетилен и очищенный только от сажи, высших гомологов ацетилена и СО2.

Основным методом в настоящее время остается каталитическое селективное гидрохлорирование ацетилена:

СН?СН + HClCH2=CHCl + HClCH3-CHCl2

Подбирают катализаторы, ускоряющие только первую стадию присоединения. Для этой цели эффективны соли HgCl2 и Сu2Cl2. Т.к. сулема является катализатором реакции гидратации ацетилена, то HgCl2 используют только в газофазном гидрохлорировании сухих реагентов при 150-200оС. Катализатор готовится путем пропитки активированного угля водным раствором сулемы с последующей сушкой.

Вследствие высокой экзотермичности процесс проводят в трубчатых реакторах. В трубах находится катализатор и движется газовая смесь, а в межтрубном пространстве циркулирует охлаждающий агент, в основном вода. Степень конверсии ацетилена за один проход составляет 97-98%, а реакционные газы содержат 93% хлористого винила, 5% НСl и остальное - ацетилен, этилиденхлорид и ацетальдегид. Газы промывают щелочью и, после удаления HCl, ректифицируют.

Для жидкофазного гидрохлорирования используют в качестве катализатора раствор Сu2Cl2 в HCl.

Побочным процессом здесь является димеризация ацетилена. Для подавления этой реакции необходимо использовать концентрированную НСl и все время добавлять хлороводород в раствор.

Синтез фторированных углеводородов

1. Тетрафторэтилен F2C=CF2, газ, tкип = -76оС

Получают пиролизом монохлордифторметана при 650-700оС в графитовых, стеклянных или серебряных трубках:

2CHClF22·CF2· > ?F2C=CF2

Является мономером политетрафторэтилена (фторопласт-4).

2. Трифторхлорэтилен ClFC=CF2, газ, tкип = -27оС

Получают взаимодействием спиртового раствора 1,1,2 трифтортрихлорэтана с цинком:

Cl2FC-CClF2 + Zn > ClFC=CF2 + ZnCl2

Является мономером полихлортрифторэтилена (фторопласт - 3).

3. Фреоны. Фреонами называются хлорфторпроизводные метана и этана. Это газообразные вещества или низкокипящие жидкости со слабым запахом, малотоксичные и негорючие. Такие свойства обеспечили их широкое применение в качестве хладореагентов, особенно для бытовых целей и в качестве аэрозольных растворителей.

Для фреонов установлены сокращенные названия, соответствующие их эмпирическому составу (фреон-12, фреон-113 и т.д.):

- Последняя цифра указывает на число атомов фтора;

- Вторая справа - на 1 больше числа атомов водорода;

- Первая слева на 1 меньше числа атомов углерода;

Так, во фреоне-12 два атома фтора, нет ни одного атома водорода и один атом углерода, что дает формулу CCl2F2.

Важнейшие фреоны получают в промышленности замещением атомов хлора на атомы фтора в хлороформе, четыреххлористом углероде, тетра-, пента- и гексахлорэтане и при взаимодействии последних с HF в присутствии катализатора (галогенидов сурьмы). Причем для получения определенных продуктов выбирают условия реакции таким образом, чтобы исходные вещества находились в виде жидкостей, а продукты легко отгонялись по мере образования.

Схемы процессов следующие:

CHCl3 > CHCl2F > CHClF2 > CHF3

фреон-21 фреон-22 фреон-23

tкип = +9оС -41оС -82оС

CCl4 > CCl3F > CH2F2 > CClF3

фреон-11 фреон-12 фреон-13

+24оС -30оС -82оС

СH3-CH3 > Cl2FC-CClF2 > ClF2C-CClF2 > ClF2C-CF3

фреон-113 фреон-114 фреон-115

+48оС +4оС -38оС

Полученные вещества находят следующее применение:

CHCl3 - является хорошим метилирующим агентом, например для получения диметилдихлорсилана (СH3)2SiCl2, метилмеркаптана CH3SH и т.д.

CH2Сl2 и CCl4 - превосходные растворители. Применение для этой цели хлороформа ограничено его высокой токсичностью.

CHCl3 используется как промежуточный продукт для синтезов

CCl4 кроме того используется для производства фреона-12

CCl4 + 2HFCCl2F2 + 2HCl

и тушения пожаров электропроводки.

Процесс жидкого хлорирования состоит в том, что хлор барботирует через жидкую реакционную массу. Реакция протекает в растворе. Образующийся HCl десорбируется и удаляется в виде газа. Продукты накапливаются в растворе, и затем их ректифицируют. В хлораторе предусмотрено обязательное облучение и охлаждение.

Размещено на Allbest.ru

...