Получение ацетальдегида

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский химико-технологический университет

им. Д.И. Менделеева

Кафедра ХТ основного органического и нефтехимического синтеза

Получение ацетальдегида

Выполнила: студентка группы П-48

Измайлова Т.Д.

Проверил: доцент кафедры ТОО и НХС

Козловский И.А.

Москва 2021

Основная реакция

Физико-химические свойства исходных веществ и продуктов реакции

Азеотропные смеси

хлораль - вода, tкип = 95 0С, содержание воды - 7%масс

кротоновый альдегид - вода, tкип = 84 0С, содержание воды - 24,8%масс

Условия проведения и характеристики процесса

1) Агрегатное состояние реагентов в реакторе: газообразные кислород и этилен барботируются через слой жидкого катализаторного раствора.

2) Катализатор и его агрегатное состояние: Раствор солей, состоящий из хлорида палладия, хлорида меди и ацетата меди. Хлорид меди взят в большом избытке из экономических соображений (соотношение [CuCl2]:[PdCl2] от 25:1 до 50:1), кроме того существенное влияние на ход реакции оказывают ионы Cl-, т. к. при повышении их концентрации увеличивается выход побочных хлорсодержащих соединений (снижается селективность) и снижается скорость реакции. Однако при недостатке ионов хлора образуется оксихлорид меди Cu(OH)Cl, который не обладает достаточной окислительной активностью по отношению к палладию и может выпадать в осадок, забивая барботажное устройство. Следовательно, необходимо выдерживать соотношение [Cu]:[Cl] примерно равное 1:1,4 - 1:1,8. В случае, если содержание хлора слишком велико, добавляют дополнительно ионы меди в виде ацетата меди, который помимо того позволяет регулировать pH катализаторной суспензии, которое выдерживается на уровне 0,8-3 для поддержания катализаторных солей в активной форме. получение ацетальдегид азеотропная смесь

3) Температура реакции: реакция проводится при температуре около 130єС, что является оптимумом по селективности и скорости реакции. При повышении температуры начинают более интенсивно протекать реакции дальнейшего окисления ацетальдегида, что приводит к понижению селективности, а при более низких температурах снижается скорость, что не позволяет добиться требуемой производимости.

4) Давление: Давление в реакторе поддерживается на уровне 3-4 атм для удержания реакционной смеси в жидком состоянии, но не препятствует кипению части реакционной массы для съема избыточного тепла. Помимо того, повышенное давление увеличивает растворимость газов в реакционной массе, тем самым интенсифицируя процесс.

5) Соотношение реагентов: Процесс ведется при избытке этилена ([C2H4]:[O2] ~ 2.5:1-4:1) для полной конверсии кислорода. Это необходимо из соображений безопасности, т. к. кислород может образовывать взрывоопасные смеси, что может привести к возникновению аварийных ситуаций. Помимо этого, избыток этилена позволяет избежать стадии выделения кислорода из реакционных газов, облегчая аппаратурное оформление процесса. Избыточный этилен так же выдувает ацетальдегид из реакционной массы, подавляя побочные реакции конденсации и хлорирования.

6) Конверсия реагентов: Конверсия кислорода ~ 100%, Конверсия этилена 30-50%.

7) Выход продукта: Выход ацетальдегида составляет 95%

Тип реактора

Реактор - пустотелая барботажная колонна, заполненная катализаторным раствором и работающая при постоянном уровне. Для интенсификации процессов массопередачи колонны иногда заполняют насадками. Из-за сильно корродирующих свойств среды аппарат выполняют из коррозионностойких металлов.

Они не имеют теплообменных устройств, и реакционное тепло отводится за счёт подогрева холодных реагентов и испарения.

Размещено на Allbest.ru