SEMINARSKI RAD IZ HEMIJE
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Proizvodnja stirena iz benzena, tereftalna kiselina, odvajanje aromatičnih ugljovodonika, proizvodnja epihlorhidrinaProizvodnja stirena iz benzenaNajveći deo etil benzena se dobija alkilovanjem benzena. Skoro sav proizvedeni etilbenzen se troši za dobijanje stirena. U primeni su dva postupka alkilovanja.
Glavni postupak za dobijanje stirena je katalitička dehidrogenizacija etilbenzena. Reakcija dehidrogenizacije se izvodi u tubularnim reaktorima pri čemu se toplota za reakciju obezbeđuje sagorevanjem gasa. Katalizatori su na bazi oksida gvožđa, modifikovani sa Cr2O3 i kalijumovim jedinjenjima kao promoterima. 2. Tereftalna kiselinaU industriji se primenjuju dva postupka za sintezu tereftalne kiseline
odnosno dimetil estra. Dimetil-tereftalat se zatim prečišćava kristalizacijom iz metanola ili ksilena, topi i prevodi u upotrebljive ljuspice. Amoco postupakp-metilbenzoeva
kiselina se teško oksiduje. Stoga je u prethodnom postupku bilo neophodno
prevesti je u estar koji se lakše oksiduje. Međutim Amocco postupak je
prevazišao ovaj problem dodatkom promotera. 3. Odvajanje aromatičnih ugljovodonikaIzolovanje aromata nakon procesa reforminga i krakovanja podrazumeva u prvoj fazi razdvajanje aromatičnih ugljovodonika od alifatičnih ugljovodonika a zatim razdvajanje pojedinih frakcija aromatičnih ugljovodonika. S obzirom na to da veliki broj alkana (cikloheksan, n-heptan i drugi) grade azeotrope sa benzenom tako da se frakciona destilacija ne može iskoristiti za njihovo razdvajanje. Stoga se za razdvajanje ovih jedinjenja koriste drugačije metode:
Tečno-tečna ekstrakcija je metoda koja se najviše primenjuje. Ovde se koriste polarni rastvarači tako da u svakoj fazi imamo dvofazni tečni sistem. U procesu se koriste ekstrakcione kolone sa čijeg vrha se dodaje ekstrakciono sredstvo, dok se na sredini kolone ubacuje zagrejana smesa ugljovodonika. Alkani destiluju na vrhu kolone dok se aromati sakupljaju na dnu kolone. Da bi se povečala efikasnost odvajanja u dno kolone se ubacuju zagrejani čisti aromati. Nakon završene ekstrakcije aromati se mogu odvojiti direktnom destilacijom (provođenjem struje pare) ili udaljavanjem iz rastvora ispiranjem sa pentanom a zatim destilacijom. Kao ekstrakciono sredstvo može se koristiti DMSO(dimetilsulfoksid)/voda, etilenglikoli/voda, N-formilmorfolin/voda i drugi.
U ekstraktivnoj destilaciji dodaju se pomočna sredstva koja snižavaju isparljivost aromatičnih ugljovodonika. Koriste se termalno stabilna jedinjenja kao što su di- i trihlorbenzeni, poliglikoli, fenoli, amini, N-metilpirolidon i sulfolan. Komercijalne ekstraktivne destilacije koriste N-metilpirolidon, N-formilmorfolin ili sulfolan. U ekstrakcionoj koloni destiluju nearomati a aromati sa rastvaračem ostaju na dnu kolone. Razdvajanje aromata od rastvarača se vrši u koloni za ispiranje ispiranjem sa parom. U azeotropnoj destilaciji primenjuju se pomoćna sredstva koja grade azeotrope sa alkanima i omogučavaju njihovo odvajanje kao azeotropne smese. Benzenskoj frakciji se dodaje aceton a toluenskoj i ksilenskoj frakciji se dodaje metanol. Oni destiluju zajedno sa alkanima od kojih se zatim odvajaju ekstrakcijom sa vodom. Nakon regeneracije destilacijom vraćaju se nazad u kolonu. Ova metoda je primenljiva kada je sadržaj aromatičnih ugljovodonika preko 90 %. Kristalizacija na niskoj temperaturi se uglavnom koristi za odvajanje izomernih ksilena. Nakon frakcione destilacije aromatičnih ugljovodonika dobija se smesa tri izomerna ksilena i etilbenzena. Ova smesa se razdvaja pažljivom destilacijom pri čemu zaostaje o-ksilen koji ima najvišu tačku ključanja. Nakon toga moguće je odvojiti etilbenzen koji ima nižu tačku ključanja od m- i p- ksilena. Zaostala smesa obično sadrži smesu ova dva izomerna ksilena 2:1 u korist meta-izomera. Nakon pažljivog sušenja radi uklanjanja vode smesa se hladi između -20 i -75 ° C isparavanjem etena, propena ili amonijaka. p-ksilen se izdvaja u obliku kristala na hladnim zidovima. Dobiveni kristali se odvajaju kao mulj i odvajaju ceđenjem ili centrifugiranjem. Nakon prve faze postiže se koncentracija p-ksilena u talogu od 70 % dok je konc. m-ksilena u filtratu oko 80 %. Ponavljanjem kristalizacije može se dobiti p-ksilen čistoće oko 99,5 %. m-ksilen se može dobiti sa maksimalnom čistoćom od 85 % pošto gradi eutektičku smesu sa p-ksilenom. Adsorpcija na čvrstim adsorbensima koristi osobinu čvrstih adsorbenasa da selektivno u svoje pore ugrađuju određene molekule. U novije vreme su razvijeni postupci koji selektivno adsorbuju p-ksilen iz smese sa drugim ksilenima i etilbenzenom. Adsorpcija se vrši pod pritiskom i na povišenoj temperaturi a kao adsorpciono sredstvo se koriste modifikovani zeoliti. Desorpcija se vrši ispiranjem sa rastvaračima (toluen ili dietilbenzen). Ova tehnika je u velikoj meri zamenila kristalizaciju na niskim temperaturama. Nakon destilacije dobija se p-ksilen čistoće preko 99,5 % a prinos ekstrakcije je 95 %. 4. Proizvodnja epihlorhidrinaSinteza epihlorhidrina se odvija preko alil-hlorida. Alilhlorid se dobija
slobodnoradikalskom supstitucijom na alilnom položaju kod propena. Reakcija
hlorovanja se izvodi na 500 ° C, uz skoro kvantitativnu konverziju sa
selektivnošću proizvoda od 85 %. Ostali proizvodi su 1,3 –dihlorpropen,
2-hloropropen i 1,2-dihlorpropan. Reakcijom alilhlorida sa HOCl na 25
do 30 ° C nastaje smesa izomernih dihlorohidroksipropana. Dobivena jedinjenja
se prevode u epihlorhidrin reakcijom sa Ca(OH)2 na 50 do 90 ° C. Dobiveni
proizvod se prečišćava frakcionom destilacijom. preuzmi seminarski rad u wordu » » »
|