Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Бадриан А.С. -> "Производство капролактама" -> 54

Производство капролактама - Бадриан А.С.

Бадриан А.С. Производство капролактама — М.: Химия , 1977. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): proizvodstvokaprolaktama1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 104 >> Следующая

Насосом 4 осуществляется циркуляция реакционного раствора в колонне 6 через холодильник 7. Температура циркулирующего раствора поддерживается в пределах —2-=—6°С. Часть циркулирующего раствора наеосЬм 4 отводится из цикла на стадию гидролиза. Тепло реакции отводится за счет испарения жидкого аммиака в межтрубном пространстве холодильника 7. Газообразный аммиак отводится через сепаратор 8 во всасывающую линию компрессоров аммиачно-холодильной станции.
Рис. 44. Схема получения гидроксиламинсульфата из нитрита аммония и сернистого газа:
1, 12 — емкости; 2, 4, И — насосы; 3 — гидравлический затвор; б — газодувка; 6 — колонна;
7 — холодильник; 8 — сепаратор; 9 — подогреватель; 10 — теплообменник; 13 — гидролизер.
Гидролиз является автокаталитическим процессом, который ведут при 100—105 °С в объемных аппаратах, футерованных кислотостойкими материалами. Раствор дисульфоната гидроксиламина подается в теплообменники 10, где нагревается до 70—80 °С гид-роксиламинсульфатом, затем проходит паровой подогреватель 9 и с температурой 100—105 °С поступает в гидролизер 13. Время гидролиза составляет 3—4 ч.
В связи с сильным коррозирующим действием гидроксиламинсульфата, особенно цри температурах выше 40 °С, теплообменники 10 и подогреватель 9 изготовлены из импрегнированного графита (игурита), а трубы и арматура из неметаллических, химически стойких материалов (полиэтилен, фторопласт и т. п.).
132
Из гидролизера 13 раствор гидроксиламинсульфата поступает в емкость 12, откуда погружным насосом 11 подается на оксими-рование. Концентрация готового раствора гидроксиламинсульфата составляет 130—140 г/л.
В описанной схеме иногда используют двухколонную систему синтеза дисульфоната гидроксиламина, причем в первой колонне осуществляют прямоток газа и жидкости.
Синтез гидроксиламинсульфата по Рашигу, несмотря на ряд усовершенствований, внедренных в промышленность в 50-х годах, имеет недостатки, наиболее существенные из которых: многоста-дийноеть процесса, что приводит к сравнительно большим капитальным затратам при строительстве, низкая степень использования аммиака, что связано со значительным расходом аммиака на побочные реакции, и значительное количество побочного продукта сульфата аммония, сбыт которого в отдельных случаях бывает затруднен.
По этим причинам в ряде стран последние два десятилетия интенсивно проводились работы по изысканию более совершенных способов получения солей гидроксиламина.
Получение гидроксиламинсульфата
из нитропарафинов
В промышленности нитрование углеводородов осуществляют обычно в газовой фазе при повышенной TeMnepatype (350—450 °G) с использованием в качестве нитрующего агента азотной .кислоты либо окислов азота. Чтобы избежать образования взрывчатых смесей, процесс ведут с избытком углеводорода. Выход нитропарафина обычно превышает 90%.
Первичные нитропарафины могут быть подвергнуты гидролизу концентрированными минеральными кислотами с образованием соответствующей карбоновой кислоты и соли гидроксиламина по схеме:
RCH2N02 + H2S04 + Н20 ->- RCOOH + (NH2OH)2-h2so4
В 50-е годы этот процесс использовался в США для промышленного получения солей гидроксиламина. В промышленности гидролиз проводят путем . растворения нитропарафина в 95— 100%-ной серной кислоте при 50—100°С и с избытком нитропарафина на 10—20% против стехиометрии. Полученный раствор разбавляют водой. В первой фазе реакции нитропарафин изомеризу-ется в ациформу, которая далее реагирует с кислотой. Достигаемый выход составляет 91% в расчете на гидроксиламинсульфат и 96% на кислоту.
Метод электросинтеза
Метод электросинтеза гидроксиламинсульфата, разработанный параллельно с методом каталитического восстановления „ окиси азота, заключается в электрохимическом восстановлении азотной
133
кислоты, нитратов или нитритов до гидроксиламина. В настоящее время этот процесс хорошо разработан, и вопрос о его использовании в промышленности решается лишь технико-экономическими показателями в условиях конкретного объекта.
Процесс осуществляют в электролизере, представляющем собой цилиндрическую ванну с концентрически расположенными в ней катодом и анодом, разделенными пористой перегородкой. В случае ртутного катода ванна выполняется в виде горизонтального сосуда. Электролизер снабжен устройствами для перемешивания и охлаждения электролита.
Электросинтез гидроксиламина подробно изучен советскими исследователями [5—7]. В общем виде электролитическое восстановление азотной кислоты можно изобразить уравнением:
2HN03+12Н++12е~ +H2S04 ----->- (NH20H)2-H2S04 + 4Н20
При восстановлении азотной кислоты возможно образование нескольких соединений:
HN03
Ч-2Н
1
HNO,
+4Н+
(HNO^a
+6Н+
I
NH2OH
+8H+
I
NH,
Кроме того, в результате побочных реакций образуются азот и его различные окислы. Схема протекающих при восстановлении превращений может быть представлена следующим образом, (сплошными линиями показаны электрохимические реакции, пунктирными химические, в квадратные скобки заключены формулы гипотетических соединений):
N204 —
I I
‘ NH3 —> N2
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 104 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed