Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
Для растворения твердых продуктов реакции процесс ведут в растворителе, в качестве которого могут применяться бензойная
13 Зак. 1084
кислота, бензол, хлорбензол, бромбензол, нитробензол, уксусная кислота.
Окисление ведут при 125—300° С и давлении до 40 ат и более. Реакция протекает настолько энергично, что расход окислителя (кислород воздуха) превышает теоретический только на 5—15%. Выход фталевых кислот достигает 85—90% от теоретического при степени превращения 485-487 исходных ксилолов примерно 95%.
Катализатор
Смесь ксилолов Растворител\
Водяной бензойная Фталедый
Дзот л ар кислота ангидрид
X a LA/ ,А "~ 8ода
Терефталевая Изофталевая кислота кислота
Рис. 80. Схема жидкофазного одностадийного окисления смеси ксилолов до
фталевого ангидрида:
1 — реактор; 2 —конденсатор; 3—сепаратор; 4, 5, 6, 8 — ректификационные колонны; 7 —аппарат для дегидратации фталевой кислоты; 9, 10 — аппараты для очистки и осушки изофталевой кислоты; 21 — аппарат для очистки и осушки терефталевой кислоты; 12 — аппарат для разделения изо- и тере-фталевой кислот; 13, 14 — аппараты для очистки фталевой кислоты; 15, 16 — аппараты для отделения фталевой кислоты; 17, 18 — аппараты для отделения бензойной кислоты и раствдрителя.
Одной из основных трудностей, выявившихся при освоении метода, явился подбор металла, стойкого против действия бромсо-держащих соединений при высокой температуре. В качестве материалов для реакторов предложены 487 титан и хасталлой С.
На рис. 80 представлена схема 487'488 жидкофазного одностадийного окисления смеси ксилолов с получением фталевого ангидрида, терефталевой, изофталевой и бензойной кислот.
В реактор / подают смесь ксилолов, растворитель, катализатор и воздух. Пары и неконденсирующиеся газы через конденсатор 2 поступают в сепаратор 3. Конденсат возвращается в реактор /, а неконденсирующиеся газы (азот) удаляются из системы. Реакционная масса из реактора / поступает в аппараты 18 и 17 для отделения бензойной кислоты и растворителя от фталевых кислот. Смесь бензойной кислоты, растворителя и воды поступает в ректификационную колонну 4, где бензойная кислота отделяется от растворителя и воды, а последняя смесь разделяется на ректификационной колонне 5. Вода удаляется из системы, а растворитель
возвращается в реактор /. Очистка бензойной кислоты от смолистых примесей производится на ректификационной колонне 6.
Смесь фталевых кислот из аппарата 17 поступает в аппараты 16 и 15, где фталевая кислота отделяется от изо- и терефтале-вой кислот. Из аппарата 15 фталевая кислота поступает для очистки в аппараты 14 и 13 и затем — в дегидратор 7. Примеси изо- и терефталевой кислоты из аппарата 13 возвращаются в аппарат 16. Вода, получаемая при дегидратации фталевой кислоты, удаляется из системы, а сырой фталевый ангидрид из дегидрататора 7 поступает в ректификационную колонну 8. Готовый продукт уходит из колонны 8 в виде дистиллята, а смолистые примеси удаляются в виде кубового остатка. Смесь изо- и терефталевой кислот из аппарата 15 поступает для разделения в аппарат 12, откуда тере-фталевая кислота направляется для очистки и сушки в аппарат //, а изофталевая — для тех же целей передается в аппараты 10 и 9. Примеси терефталевой кислоты, выделенные при очистке изофта-левой кислоты, возвращаются в аппарат 12.
Процесс осуществлен в промышленном масштабе по непрерывному методу ш.
По аналогичной схеме в одну стадию могут быть окислены во фталевый ангидрид индивидуальные изомеры ксилола, в том числе о-ксилол. В промышленности осуществлено окисление «-ксилола в терефталевую кислоту 487>488.
Высокие выходы, достигаемые в одностадийном процессе жид-кофазного окисления о-ксилола, малый расход воздуха на окисление (что исключает необходимость выделения фталевого ангидрида из разбавленной паро-газовой смеси продуктов контактирования), минимальное количество отходящих га/Зов делают этот способ производства фталевого ангидрида перспективным. В связи с непрерывным увеличением ресурсов о-ксилола следует ожидать, что одностадийный метод жидкофазного окисления о-ксилола во фталевый ангидрид будет совершенствоваться и развиваться.
Глава VIII
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА
Долгое время производство фталевого ангидрида не относили к числу профессионально вредных. Однако со временем было получено достаточно сведений о вредном влиянии на человеческий организм веществ, используемых и получаемых в производстве фталевого ангидрида. Перспективы значительного роста производства фталевого ангидрида побудили врачей — специалистов по гигиене труда и профессиональным заболеваниям — заняться изучением всех этих веществ46'545-551.
У рабочих, занятых в производстве фталевого ангидрида, наблюдались частые бронхиты, желудочно-кишечные расстройства (чаще гастриты), раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, конъюнктивиты 552.
Пары фталевого ангидрида вызывают также головные боли, усталость, потерю аппетита и способности сосредоточиться. Кристаллический фталевый ангидрид при попадании на кожу может вызвать ожог, который в дальнейшем способствует заболеванию, сходному с экземой. Предельно допустимая концентрация фталевого ангидрида (пары и аэрозоль) в воздухе рабочих помещений составляет 553 1 мг/м3.
