ний процес, розроблений на Бакинському дослідному заводі.
У процесі виробництва ізопропілового спирту сернокислотной гідратацією пропилену є наступні стадії
абсорбція пропілену сірчаною кислотою з утворенням ізопропілсерной кислоти і діізопропілсульфата
гідроліз ізопропілсерной кислоти і діізопропілсульфата в ізопропіловий спирт з виділенням сірчаної кислоти
ректифікація спирту-сирцю з отриманням ізопропілового спирту і диизопропилового ефіру.
Відділення абсорбції пропілену сірчаної кислоти.
Основні закономірності процесу абсорбції і хімізм процесу.
По всій висоті абсорбенту відбувається насичення сірчаної кислоти пропиленом при температурі 65-75 Про З і парціальному тиску пропілену 6-8 ати з утворенням суміші ізопропілового спирту, ди- і моноізопропілсульфата, диизопропилового ефіру, полімерів, ізопропілсернокіслотного екстракту. Склад продуктів абсорбції визначається, в основному, концентрацією сірчаної кислоти і температурою абсорбції. Зі збільшенням концентрації сірчаної кислоти збільшується утворення диизопропилового ефіру і фракції полімерної, особливо якщо підвищена температура в абсорбере більше 75 Про С.
Істотний вплив на процес абсорбції пропілену надає його парціальний тиск, для кожного парціального тиску характерна своя гранична величина ступеня насичення.
Зі збільшенням лінійної швидкості газу збільшується ступінь поглинання пропілену сірчаною кислотою. Максимальна швидкість абсорбції пропілену буде спостерігатися при лінійних швидкостях газу, не менше 0,1 м/сек.
Процес абсорбції складається з паралельно протікають декількох хімічних реакцій, що йдуть з різною швидкістю:
Розчинення пропілену в сірчаної кислоти, що відбуваються при барботировании газу через шар кислоти.
Взаємодія розчиненого пропілену з водним розчином сірчаної кислоти, що супроводжується утворенням ізопропілового спирту (ІПС) і моноізопропілсульфата.
C 3 H 6 + H 2 SO 4 + H 2 O ® C 3 H 7 OH + H 2 SO 43 H 6 + H 2 SO 4 + H 2 O ® C 3 H 7 HSO 4
3 Освіта діізопропілсульфата
C 3 H 7 HSO 4 + С 3 H 6 ¬ ®/C 3 H 7/2 SO 4
Освіта диизопропилового ефіру
3 H 7 HSO 4 + С 3 H 7 ОН ¬ ®/C 3 H 7/2 O + Н 2 SО 4
Освіта ефіру можливо і за рахунок реакції між ІПС і діізопропілсульфатом
/C 3 H 7/2 SO 4 + С 3 H 7 ОН ¬ ®/C 3 H 7/2 O + C 3 H 7 HSO 4
У абсорбере можливо і безпосередньо окисляє дію сірчаної кислоти на ізопропілсульфат, що підтверджується наявністю у відхідних газах абсорбції сірчистого газу і помітних кількостей ацетону в екстракті, що утворюються з реакції
H 2 SO 4 Про
C 3 H 7 HSO 4 ® СН 3 - С + SO 2 + Н 2 О
СН 3
Освіта полімерів
3 H 6 + C 3 H 6 -------- СН 3 - СН - СН 2
СН 2 - СН - СН 3
Полімери утворюються з розгалуженою ланцюгом і з великою молекулярною вагою внаслідок процесів переконденсаціі і ущільнення молекул під впливом сірчаної кислоти.
Процес абсорбції йде з виділенням тепла. Тепловий ефект реакції абсорбції становить 280 ккал на 1 кг поглиненого пропілену. При температурі більше 75 О С різко зростає вихід побічних продуктів.
Відділення гідролізу екстракту, відпарки спиртоводного парів і нейтралізації їх розчином лугу.
Хімізм процесу гідролізу.
При змішуванні екстракту з водою відбувається гідроліз ізопропілсульфата з утворенням ізопропілового спирту. Процес гідролізу складається з паралельно йдуть з різними швидкостями декількох реакцій:
взаємодія ізопропілсерной кислоти і води з утворенням ізопропілового спирту і сірчаної кислоти - основна реакція
З 3 Н 7 О/SО 2/ОН + НОН ® З 3 Н 7 ОН + Н 2 SО 4
Тепловий ефект реакції гідролізу в розрахунку на 1 кг пропілену - 100ккал.
Побічні реакції:
При недостатній кількості гідролізується агента- води, можливе утворення диизопропилового ефіру по реакції розщеплення ізопропілсульфата при взаємодії зі спиртом, що утворюється при гідролізі в первинний момент або утримуються в екстракті
З 3 Н 7 О/SО 2/ОН + С 3 Н 7 ОН ¬ ®/С 3 Н 7/2 О + Н 2 SО 4
Процес утворення фракції полімерної по рівнянню
