U. UtJcniaJiCi odwodom! en i e aiMoholu etylowego
Proces tan przebiega podobnie jak utleniające odwodom Łanie alkohole ■etylowego do aldehydu ■rowkowego (p. 4.14). Katalizatorem jeat metali-ezne erebro (w postaci siatki lub warstwy kryształów). Do rsaktors wypełnionego kstalizatoraa podaje alg nleazanlng etanolu 1 powietrza, przy czyn powietrza podaje sif w niedomiarze - SOI w stosunku do ilości stsohloaatrycznej niezbędnej do utlenienia etanolu w następującej reakcji*
C,HbOH • | 0, -* CHaCH0 • Ha0 Ali*-180 kJ/mol
W przestrzeni reakcyjnej zachodzą ponadto dwia inna reakcja 1
CałlgOM -» CHjCHO ♦ Ha Ali—4*84 kJ/nol
Ma • 2 0a -» HaO Ali—243 kJ/rool
Ciepło wydzielające alf podczas spalania wodoru zapewnia autotorraicznożć procesu, który przebiega w temp. 450-550°C, pod clinienien 0,3 HPa. Przy jednokrotnym przejściu przez reaktor przereagowaniu ulega 30-50% etanole z selektywnością 15-95%. Jako produkty uboczne powstają 1 kwas octowy, kwaa mrówkowy, octan etylu oraz tlenek i ditlenek węgla. Z produktów reakcji po oziębianiu wydziale się kondensat będący wodnym roztworem związków organicznych. Oczyszcza aię go metodą przemywania i destylacji, przy czya uzyskuje się jako produkt 99-procentowy ch3cho, a nie przere-agowany alkohol etylowy zawraca aię do procesu. Powytszą metodą wytwarza aię w USA 5% aldehydu octowego, a w krajach Europy Zachodniej •%.
Otrzymywania aldehydu octowego przez utlenienie etylenu (proces Wacker Chemie)
Pierwsza Instalacja wytwarzająca aldehyd octowy przez utlenienia •-tylenu uruchomiona została w 1960 r. w RPtł. Obecnie metodą tą produkują aię w skali światowej ok. 85% aldehydu octowego.
Surowcami w procesie aą atylen i tlen, przy czym ten pierwszy stosuje się w dużym nadmiarze. Sumaryczna reakcja przebiegająca w procesie jest następująca* <
CHa=CHa ♦ | 0, —* CHaCH0 ' AM—243 kJ/mol
Jako katalizator stosuje się chlorek palladu 'rozpuszczony w stężonym wodnym roztworze chlorku miedziowego zakwaszonego kwasem solnym. Podstawowym składnikiem roztworu katalitycznego jest chlorek palladu spełniający rolę przenośnika tlenu w pierwszym stapia procesu. Etap tan polega na reakcji etylenu z roztworem katalitycznym będącym w stania wrzenia (120-130°C, 0,3 HPa), w wyniku czego powstaje kompleks stylsas z PdCla, który pod wpływem wody szybko ulega hydrolizie*
A /0H > fh | |
•WhIh*-- |
Wytrącaniu się metalicznego palladu zapobiega obecność w loztworze chlorku miedziowego, który natychmiast s nim reaguje*
Pd • 2 CuCla —* PdCIf ♦ Ł CwCI I
Ponieważ do środowiska reakcyjnego obok etylenu wprowadza się tlen, powoduje on regeneraoję chlorku miedziowego*
2 CuCI • 2 MCI • |oa —♦ 2 CuCIjj ? HaO |
etylen obiegowy
i----------\
I. ml aiial nl k, Z. raaklnr, 3. akr«har, «. k«I gran k r«ll|f|łitrl«(.
». «hł •«nl «•
Rys. 118. Schemat instalacji do produkcji aldahydu octowego metodą Wackar-Chamia
Za względu na to, że proces ma charaktar egzotermiczny, oiaplo reakcji wykorzystują się na odparowsnis aldahydu octowego oraz części wody. i celu uzupełnienie brakującej wody, do reaktora w sposób oiągly doprowadzę się ją w ilościach równych odparowanej. Pary aldehydu octowago, wody orez nie przereegowane gazowe subatraty opuszczające reektor chłodzi eżę (ryz. 118). Wie przereagowany etylen oraz tłem zawraca aię do procesu.
Nf