Obraz25 (5)

Otrzymywanie etanoloamln z tlenku etylenu v wyniku bezpośredniego amlnowania

W wyniku przyłączenia amoniaku do tlenku etylenu powstaje mieszanina _m0no-, dl- Ł trletanoloamlnyi

	q4,^CH, • NH, --	NH,CH,CH,0H	(MBA)
qjzpCH,	♦ NHaCHaCHa0H -»	NH(CH,CH,0H),	(OBA)
T^1	• NH (CHaCHaOł<) , —*	N (CHjCHjOH) ,	(TBA)
zalotności od	stosunku molowego	reagentów różny	jest udział

poszczególnych etanoloamln w mieszaninie poreakcyjnej• Przy stosunku molowym tlenku etylenu do amoniaku wynoszącym 1s10 uzyskuje eięi 75% MBA, 21% DBA 14% TBA. Gdy stosunek ten wynosi lii, uzyskuje eifi 12% MBA, 23% DBA i 65% TBA, gdy zaś wynosi 2il, uzyskuje sif 5% MBA, 10% OBA i 75% TBA. %f reakcjach prowadzonych przy małym nadmiarze amoniaku w mieszaninie poreakcyjnej występują produkty uboczne, np. wodorotlenek te-traetanoloamonlowy powstający w reakcji TBA z tlenkiem etylenu:

N(CH,CH,OH), • qja^CHj • H_aO —* N(CH_aCH_aOH>*OH“ oraz etery trletanoloamlny, przede wszystkim eter monoetanolowy:

N(CH_aCH_aOH)_a • CHj-CH₃ -- (HOCH_aCH,)_aNCH_aCH_aOCH_aCH_aOH •

0

Reakcja bezpośredniego aminowania tlenku etylenu przebiega w temp. 60-150°c, pod ciśnieniem 3-15 MPa. Substratami aą gazowy tlenek etylenu 1 20«30-proceńtowy wodny roztwór amoniaku,''które w reaktorze kontaktuję się w sposób przeciwprędowy. Ciepło egzotermicznej reakcji odbiera się przez chłodzenie przeponowe. I mieszaniny poreakcyjnej odpędza się nia przereagowany amoniak i zawraca się go do procesu. W wyniku rektyfikacji od mieszaniny etanoloamln oddziela się wodę, po czym pod zmniejszonym ciśnieniem wyodrębnia się poszczególne etanoloamlny. Pozostałość porek-tyfikacyjnę stanowię wymienione wcześniej produkty uboczne.

Otrzymywanie akrylonitrylu w wyniku amoksydacji propylenu

Klasyczna metoda syntezy akrylonitrylu polega na przyłęczeniu,cyjanowodoru do acetylenu i

CHUCH ♦ HCN -» CH,mCHCN AH--174 kJ/mol

Reakcja przebiega w fazie ciekłej, w temp. 80-90°C, przy przepuszczeniu gazowej mieszaniny substratów przez warstwę ciekłego katalizatora będęcego wodnym roztworem CuCl-NN^CI' * uwagi na wybitnie trujące właściwości cyjanowodoru i wysoką cenę acetylenu metoda ta straciła dominujące znaczenie. Pozostałe metody otrzymywania akrylonitrylu, mające

znaczenie jut historyczne, polegają na odwodnieniu atylenocyjenohydryny w temp. 250-300°C, w obecności Af,0,f

%

C^CH_a • HCN -» HOCH,CW_aCN -- CH₂*CHCM I H,0

oraz na odwodnieniu nitrylu kwasu mlekowego w temp. 60Ś-700°C, w obecności H,P0«i

CH,CH0 • HCN _i—i CHjpHCN —I CH,*CWCN • H_a0

OH ;

i (obecnie nitryl kwasu mlekowego przeznacza się raczej do produkcji syntetycznego kwasu mlekowego w procesie hydrolizy).

Dominująca obecnie metoda otrzymywania akrylonitrylu polega na etl*»-nlającej amonollzle propylenu (proces Sohio)i

CH_a=CHCH_a * NN, • I O_a —t CHaCHCN • 3 H_aO ŚH--502 kJ/mol

| Reakcja przebiega w temp. 400-500°C, pod ciśnieniem 0,15-0,25 MPa. Sto-I suje się katalizatory tlenkowe, np. 8i₂0,'Mo0_a lub uo₂'Sb₂0₂. Substzaty | podaje się w następującym stosunku molowym - C,H_gsNH₂:0₂ lll:(l,Ś*?,2#. Zbyt mała zawartość amoniaku w mieszaninie reakcyjnej prowokuje przebij reakcji ubocznych utlenienia propylenu, np. do akroleiay. Inne produkty uboczne powstające w środowisku reakcyjnym to cyjanowodór i acetor.it ry 1:

CH_a«CHCH_a • tma • 2 0, —• CH,CN • HCN • 4 H,0 (na 1 t akrylonitrylu użytkuje się 140-110 kg HCN i 30-40 kg CH_aCN)•

I Schemat inatalacji do otrzymywania akrylonitrylu netodą amoksydacji ! propylenu przedstawiono na rya. 110. Podstawowym urządzeniem inatalacji jest reaktor zawierający fluidalną‘warstwę katslizstora. Wewnątrz reaktora umieszczona jest wętownice, przy której pomocy w sposób przeponowy odbiera się ciepło .wydzielającą ®ię w wyniku reakcji egzotermicznych. Surowcami w procesie eąi ciekły amoniak, ciekły propylen oraz powietrze. Dwóm pierwszym reagentom * przed podaniem do reaktora zmienia się poatuc ! fizyczną z ciekłej na gazową. Wydzielające się w tej operacji -Zimnu* jest odbierane przeponowo przez strumień wodnego roztworu glikolu etyle-I nowego. Strumień ten ulega silnemu ochłodzeniu, a jego niaka temperatura jest wykorzystywane w innej części instalacji. Do reaktora podaje ■

! substraty w podanym wcześniej etoeunku molowym. Czee przebywania reay««<-tów w waretwie fluidalnej katalizatora wynosi 3-10 s. Gazową aieezai.itię ! poreakcyjną chłodzi się, po czym przepuszcza przaz płuczkę zraszaną ■ asm siarkowym. Kwas siarkowy wiąże nadmiar amoniaku i tworzy się siarczan amonu, który wykorzystywany jest jako nawóz sztuczny. Po oddzieleniu amoniaku mieszaninę poreakcyjną przepuszcza się przez płuczkę zraszaną wodą. Woda absorbuje cyjanowodór oraz związki orgaalcine. j tym akrylonitryl. Związki te oraz HCN oddeetylowuje aiy z wodnego roztworu I kolumnie odpędowej. Otrzymuje się tzw. surowy akrylonitryl zawierajęcyi 70-75% produktu głównego, 12-15% HCN, ok. 3% akroioiay, 1-3% Cm*CN I ■