Ensayo

Procesos de deshidratación

Introducción 3

1. Procesos de deshidratación 4

2. Tecnología de los procesos de deshidrogenación 9

Referencias 11

Introducción

Los procesos de hidrólisis, hidratación, deshidratación, esterificación y amidación son muy importantes en la industria de síntesis orgánica básica y petroquímica. El jabón, la glicerina, el etanol y otros productos valiosos se han obtenido durante mucho tiempo por hidrólisis de grasas, celulosa y carbohidratos. En el campo de la síntesis orgánica, los procesos en cuestión se utilizan principalmente para la producción de alcoholes C 2 -C 5 , fenoles, éteres,

-óxidos, muchos compuestos insaturados, ácidos carboxílicos y sus derivados (ésteres, anhídridos, nitrilos, amidas) y otros compuestos.

Las sustancias enumeradas tienen una aplicación muy importante como productos intermedios de síntesis orgánica (alcoholes, ácidos y sus derivados, aldehídos,

-óxidos), monómeros y materiales de partida para la síntesis materiales poliméricos(fenol, ésteres de ácidos acrílico y metacrílico, melamina, cloroolefinas), plastificantes y lubricantes(ésteres), disolventes (alcoholes, éteres y ésteres, cloroolefinas), pesticidas (ésteres de ácidos carbámico y tiocarbámico). Muy a menudo, las reacciones consideradas son un paso intermedio en la síntesis de múltiples etapas de otros productos objetivo.

La producción de estas sustancias es a gran escala. Así, en EE.UU. se sintetizan 500 mil toneladas de etanol e isopropanol, 900 mil toneladas de óxido de propileno, 200 mil toneladas de epiclorhidrina, más de 4 millones de ésteres y unas 300 mil toneladas de isocianatos.

1. Procesos de deshidratación

1. Deshidratación con formación de compuestos insaturados

El proceso se utiliza para recuperar isobuteno a partir de fracciones C 4 de gases de craqueo y pirólisis, cuando una de las etapas consiste en la deshidrogenación del terc-butanol catalizada por ácido sulfúrico o catión sulfónico. O la deshidratación para obtener isobuteno se lleva a cabo con terc-butanol formado durante el método del hidróxido para producir óxido de propileno:

(CH 3) 3 COH → (CH 3) 2 C \u003d CH 2 + H 2 O

En este y otros casos, la deshidratación con formación de sustancias insaturadas suele ser una de las etapas en la producción de muchos monómeros. Entonces, en uno de los nuevos procesos, el estireno se produce por deshidratación de metilfenilcarbinol:

C 6 H 5 -CHOH-CH 3 → C 6 H 5 -CH \u003d CH 2 + H 2 O

Un método bien conocido para la síntesis de isopreno a partir de isobuteno y formaldehído también está asociado con la deshidratación final del diol y el alcohol insaturado:

(CH 3 ) 2 C (OH) -CH 2 CH 2 (OH)

(CH 3) 2 \u003d CH CH 2 OH

(CH 3) 2 \u003d CH CH 2 OH

CH 2 \u003d C (CH 3) CH \u003d CH 2

Cuando la primera molécula de agua se escinde del diol, se obtiene una mezcla de alcoholes insaturados de diferentes estructuras, pero todos ellos dan isopreno al deshidratarse más, y la reacción va acompañada del desplazamiento de los dobles enlaces:

Otra opción de preparación de compuestos insaturados, que consiste en la introducción de un grupo vinilo mediante reacciones como la condensación aldólica seguida de deshidratación, se pueden dar ejemplos de síntesis de nitroetileno, vinilmetilcetona y 2-vinilpiridina:

CH 3 NO 2 + HCHO

HOCH 2 -CH 2 NO 2 CH 2 \u003d CHNO 2

CH 3 COCH 3 + HCHO

CH 3 COCH 2 CH 2 OH CH 3 COCH \u003d CH 2

La deshidratación también es una de las etapas en la producción de ésteres de ácido metacrílico CH 2 \u003d C (CH 3) COOR, algunos alcoholes primarios, por ejemplo, n-butanol:

2CH 3 CHO → CH 3 CH(OH)CH 2 CHO

CH 3 CH \u003d CHCHO CH 3 (CH 2) 2 -CH 2 OH

2-etilhexanol, metilisobutilcetona y muchas otras sustancias.

2. Deshidratación con formación de éteres

A través de la formación secundaria de éteres durante la hidrólisis de los derivados del cloro y la hidratación de las olefinas, se obtiene toda la cantidad necesaria de éteres como el éter diisopropílico. Pero el éter dietílico tiene una aplicación bastante amplia, y se produce especialmente por deshidratación intermolecular de etanol a 250 0 C en un catalizador heterogéneo AI 2 O 3:

2C 2 H 5 OH → (C 2 H 5) 2 O + H 2 O

La posibilidad de utilizar el mismo método para la síntesis de éteres a partir de isopropanol y alcoholes superiores está limitada por el desarrollo de la formación secundaria de olefinas. Como resultado, la mayoría de los ésteres se obtienen en fase líquida a una temperatura más baja utilizando catalizadores ácidos: ácidos sulfúrico, fosfórico y arilsulfónico. El método es adecuado principalmente para la síntesis de éteres simétricos que tienen los mismos grupos alquilo, ya que cuando se deshidrata una mezcla de dos alcoholes, el rendimiento de un éster mixto es bajo:

3ROH + 3R"OH → R 2 O + R" 2 O + ROR" + 3H 2 O

De los éteres simétricos con una cadena lineal de átomos de carbono, de interés es

- diclorodietil éter (chlorex), que es un solvente y extractante valioso, así como el material de partida para la producción de polímeros de polisulfuro. Se produce por deshidratación de clorhidrina de etileno anhidra en un catalizador ácido:

2CICH 2 -CH 2 OH → (CICH 2 -CH 2) 2 + H 2 O

Los alcoholes dihídricos bajo catálisis ácida son capaces de cerrar anillos estables de cinco o seis miembros. De esta forma se obtiene dioxano (1) a partir de dietilenglicol, morfolina (2) a partir de dietanolamina y tetrahidrofurano (3) a partir de butanodiol-1,4. Todas estas sustancias son disolventes:

3. Deshidratación de ácidos carboxílicos

El proceso de deshidratación de ácidos carboxílicos ocupa una posición algo especial en comparación con otras reacciones de deshidratación. En este caso, los productos de la deshidratación intramolecular e intermolecular son la cetena y el anhídrido acético:

CH 2 \u003d C \u003d O

2CH 3 COOHCH 3 -C=O (CH 3 -CO) 2 O

El ceteno es un gas con un olor acre que se condensa en un líquido a -41 0 C. Es altamente reactivo, interactuando con varias sustancias para formar ácido acético y sus derivados. En particular, con ácido acético da anhídrido acético:

CH 2 \u003d C \u003d O + CH 3 COOH → (CH 3 CO) 2 O

El anhídrido acético es un líquido con un olor acre (pe 141 0 C). Es un producto importante de síntesis orgánica, ampliamente utilizado como agente acetilante en la síntesis de ésteres de ácido acético que son difíciles de obtener de otras formas - acetatos de fenol, acetatos de alcohol terciario, y especialmente acetato de celulosa y fibras de acetato.

El anhídrido acético se obtenía previamente por el método del cloro, a partir de cloruro de sulfurilo y acetato de sodio:

SO 2 CI 2 + 4CH 3 COONa → 2(CH 3 CO) 2 O + Na 2 SO 4 + 2NaCI

Este proceso ocupa una posición algo especial en comparación con otras reacciones de deshidratación. En este caso, los productos de la deshidratación intramolecular e intermolecular son la cetena y el anhídrido acético:

Estas reacciones son endotérmicas y su equilibrio se desplaza hacia la derecha sólo cuando alta temperatura: 500-600°C en caso de formación de anhídrido y 700°C en caso de formación de cetena. Tenga en cuenta que en la formación de cetena, la transformación de equilibrio también se ve afectada positivamente por la presión reducida. Ambas reacciones tienen lugar en presencia de catalizadores heterogéneos de tipo ácido (fosfatos y boratos metálicos) o vapores de ácido fosfórico, que pueden introducirse en la mezcla inicial en forma de ésteres que se hidrolizan fácilmente en ácido libre. El mecanismo de reacción es generalmente similar a otros procesos de deshidratación:

Keten- un gas con un olor acre, que se condensa en un líquido a -41°C. Es altamente reactivo, interactuando con varias sustancias para formar ácido acético y sus derivados. En particular, con ácido acético da anhídrido acético:

Anhídrido acético es un líquido con un olor acre (pe 141 ° C). Es un producto importante de síntesis orgánica, ampliamente utilizado como agente acetilante en la síntesis de ésteres de ácido acético que son difíciles de obtener de otras formas - acetatos de fenol, acetatos de alcohol terciario, y especialmente acetato de celulosa y fibra de acetato.

El anhídrido acético se obtenía previamente por el método del cloro, a partir de cloruro de sulfurilo y acetato de sodio:

En vista de gran gasto reactivos y la formación de sales residuales, este método fue suplantado por la deshidratación del ácido acético. Esta última puede llevarse a cabo de dos formas: por deshidratación intermolecular o mediante la formación intermedia de cetena. En ambos casos, la mezcla de gases resultante contiene anhídrido acético o ceteno altamente reactivo y agua, que se puede volver a convertir fácilmente en ácido acético al enfriarse. Por lo tanto, es necesario separar el agua de los gases de reacción para que no tenga tiempo de reaccionar con la cetena o el anhídrido acético. En la síntesis directa de anhídrido acético, esto se logra enfriando rápidamente el gas de reacción con la introducción de un aditivo azeotrópico (acetato de etilo), que, junto con el agua, se separa del condensado, que luego se separa en anhídrido acético y ácido acético. En el proceso intermedio de cetena, los gases de reacción se enfrían rápidamente a 0ºC y se condensan a partir de ellos ácido acético no convertido y agua. El gas residual se pasa a través de una columna a reflujo con ácido acético, donde se forma anhídrido acético. Los efectos secundarios de estas reacciones son la acetona y el metano.

Obtenga alquenos y alcadienos. La deshidratación de alcoholes puede ocurrir en dos direcciones: intramolecular e intermolecular.

La deshidratación intramolecular de alcoholes pertenece a las reacciones de eliminación (escisión) ($E$). Dependiendo de la estructura del alcohol, la eliminación puede ocurrir a través de los mecanismos $E1$ y $E2$. En este caso, los alcoholes primarios reaccionan principalmente según el mecanismo $E2$, mientras que los alcoholes secundarios y terciarios reaccionan según el mecanismo $E1$. Como en el caso de la sustitución de nucleoperfil, la eliminación de alcoholes ocurre con la formación de un catión oxonio.

Al igual que los haloalcanos, los alcoholes primarios reaccionan y deshidratan intermolecularmente por el mecanismo $S_N2$, los terciarios - por el mecanismo $S_N1$, los secundarios pueden reaccionar tanto con el mecanismo $S_N2$ como con el $S_N1$.

deshidratación intramolecular

Es más fácil deshidratar alcoholes terciarios, luego secundarios y luego primarios, según el mecanismo $E1$ o $E2$, de manera similar a las reacciones de deshidrohalogenación. El proceso de deshidratación de alcoholes obedece a la regla de A. Zaitsev con la formación de los alquenos más ramificados. Así, la deshidratación de un alcohol terciario procede según el mecanismo $E1$ y suele ir acompañada de una reacción de sustitución nucleófila según el mecanismo $Sn1$:

Foto 1.

El paso más lento en este mecanismo es la conversión de cationes de alkoxonio en carbocationes:

Figura 2.

La obtención de uno u otro alqueno durante la deshidratación está determinada por la labilidad de los carbocationes intermedios y la estabilidad termodinámica de los alquenos ramificados. Por ejemplo, para el alcohol isoamílico, de acuerdo con la regla de Zaitsev, solo se debe formar 3-metil-1-buteno, pero en realidad se obtienen tres alquenos $C_5H_(10)$:

figura 3

El carbocatión primario resultante es el menos estable y, además de la eliminación de un protón, también es propenso a isomerizarse debido a los desplazamientos de 1,2-hidruro en un carbocatión secundario estable, a partir del cual se obtienen los alquenos:

Figura 4

El carbocatión secundario, a su vez, también puede isomerizarse en uno terciario, que sea lo más estable posible:

Figura 5

Por lo tanto, durante la deshidratación del alcohol isoamílico, se forma una mezcla de 3-metil-1-buteno, 2-metil-2-buteno y 2-metil-1-buteno, y sobre todo en los productos de reacción habrá 2 -metil-2-buteno como producto más ramificado.

Para alcoholes en reacciones de escisión, es característico más mecanismo$E1$ que $E2$. Esto también está relacionado con la acidez del medio de reacción, en el que la base fuerte, el anión alcóxido $RO-$, no existe, ya que interactúa rápidamente con el protón.

Figura 6

Deshidratación intermolecular

Las reacciones consideradas son ejemplos de deshidratación intramolecular, junto a la cual también existe la deshidratación intermolecular, un ejemplo de la cual, como se mencionó anteriormente, es la formación de un éter:

Figura 7

La deshidratación intermolecular de alcoholes en presencia de ácidos concentrados, dependiendo de la temperatura, la relación de los volúmenes de alcohol y ácido, puede ocurrir con la formación de varios productos. Por ejemplo, etanol a 105$^\circ$C forma un éster ácido con ácido sulfúrico - ácido etilsulfúrico (reacción 1). Con un exceso de alcohol y alta temperatura (130-140$^\circ$C), se produce una deshidratación intermolecular, cuyo producto principal es el éter dietílico (éter; reacción 3). A temperaturas superiores a 160$^\circ$C, el ácido etilsulfúrico se descompone para formar etileno (reacción 2):

Figura 8

Sustitutos de ácidos en el proceso de deshidratación ácida.

Para procesos (tanto intra como intermoleculares) de deshidratación de alcoholes, especialmente a escala industrial, en lugar de ácidos convencionales, es más conveniente utilizar ácidos de Lewis anhidros u otros agentes oxidantes, como el óxido de aluminio, como agentes deshidratantes. El proceso de deshidratación catalítica heterogénea de alcoholes sobre $Al_2O_3$ a 350-450$^\circ$С conduce a alquenos:

Figura 9

Clasificación

a) Por basicidad (es decir, el número de grupos carboxilo en una molécula):

RCOOH monobásico (monocarboxílico); Por ejemplo:

CH 3 CH 2 CH 2 COOH;

HOOS-CH 2 -COOH ácido propanodioico (malónico)

Tribásico (tricarboxílico) R (COOH) 3, etc.

b) Según la estructura del radical hidrocarburo:

alifático

límite; por ejemplo: CH3CH2COOH;

insaturado; por ejemplo: CH 2 \u003d CHCOOH ácido propenoico (acrílico)

Alicíclicos, por ejemplo:

Aromáticas, por ejemplo:

Limite los ácidos monocarboxílicos

(ácidos carboxílicos saturados monobásicos): ácidos carboxílicos en los que un radical hidrocarbonado saturado está conectado a un grupo carboxilo -COOH. Todos ellos tienen formula general CnH2n+1 COOH (n ≥ 0); o CnH 2n O 2 (n≥1)

Nomenclatura

Los nombres sistemáticos de los ácidos carboxílicos saturados monobásicos vienen dados por el nombre del alcano correspondiente con la adición del sufijo -ovaya y la palabra ácido.

1. HCOOH ácido metano (fórmico)

2. CH 3 COOH ácido etanoico (acético)

3. CH 3 CH 2 COOH ácido propanoico (propiónico)

isomería

Se manifiesta la isomería del esqueleto en el radical hidrocarburo, comenzando por el ácido butanoico, que tiene dos isómeros:

La isomería entre clases se manifiesta, comenzando con el ácido acético:

ácido acético CH3-COOH;

formiato de metilo de H-COO-CH3 (éster metílico del ácido fórmico);

HO-CH2-COH hidroxietanal (aldehído hidroxiacético);

HO-CHO-CH 2 óxido de hidroxietileno.

series homólogas

Nombre trivial	nombre de la IUPAC
Ácido fórmico	ácido metanoico
Ácido acético	Ácido etanoico
ácido propiónico	ácido propanoico
Ácido butírico	ácido butanoico
ácido valérico	ácido pentanoico
ácido caproico	ácido hexanoico
ácido enántico	ácido heptanoico
Ácido caprílico	ácido octanoico
ácido pelargónico	ácido nonanoico
ácido cáprico	ácido decanoico
Ácido undecílico	ácido undecanoico
Ácido palmítico	ácido hexadecánico
Ácido esteárico	ácido octadecánico

Residuos ácidos y radicales ácidos

	residuo ácido	Radical ácido (acilo)
DENU fórmico	NSOO- formiato
CH3COOH acético	CH 3 SO- acetato
CH3CH2COOH propiónico	CH 3 CH 2 COO- propionato
CH 3 (CH 2) 2 COOH aceitoso	CH 3 (CH 2) 2 COO- butirato
CH 3 (CH 2) 3 COOH valeriana	CH 3 (CH 2) 3 COO- valeriato
CH 3 (CH 2) 4 COOH caprón	CH 3 (CH 2) 4 COO- capronato

Estructura electrónica de las moléculas de ácido carboxílico.

El cambio de la densidad de electrones que se muestra en la fórmula hacia el átomo de oxígeno del carbonilo provoca una fuerte polarización. Conexiones O-N, como resultado de lo cual se facilita el desprendimiento del átomo de hidrógeno en forma de protón: en soluciones acuosas, se produce el proceso de disociación ácida:

RCOOH ↔ RCOO - + H +

En el ion carboxilato (RCOO -), p, π-la conjugación del par solitario de electrones del átomo de oxígeno del grupo hidroxilo con p-nubes que forman un enlace π tiene lugar, como resultado, el enlace π se deslocaliza y la carga negativa se distribuye uniformemente entre los dos átomos de oxígeno:

En este sentido, para los ácidos carboxílicos, a diferencia de los aldehídos, las reacciones de adición no son características.

Propiedades físicas

Los puntos de ebullición de los ácidos son mucho más altos que los puntos de ebullición de los alcoholes y aldehídos con el mismo número de átomos de carbono, lo que se explica por la formación de asociaciones cíclicas y lineales entre las moléculas de ácido debido a los enlaces de hidrógeno:

Propiedades químicas

I. Propiedades ácidas

La fuerza de los ácidos disminuye en la serie:

HCOOH → CH 3 COOH → C 2 H 6 COOH → ...

1. Reacciones de neutralización

CH 3 COOK + KOH → CH 3 COOK + n 2 O

2. Reacciones con óxidos básicos

2HCOOH + CaO → (HCOO) 2 Ca + H 2 O

3. Reacciones con metales

2CH 3 CH 2 COOH + 2Na → 2CH 3 CH 2 COONa + H 2

4. Reacciones con sales de ácidos más débiles (incluidos carbonatos y bicarbonatos)

2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O

2HCOOH + Mg(HCO3)2 → (HCOO)2Mg + 2CO2 + 2H2O

(HCOOH + HCO3 - → HCOO - + CO2 + H2O)

5. Reacciones con amoníaco

CH 3 COOH + NH 3 → CH 3 COONH 4

II. -Sustitución del grupo OH

1. Interacción con alcoholes (reacciones de esterificación)

2. Interacción con NH 3 cuando se calienta (se forman amidas ácidas)

amidas ácidas hidrolizado para formar ácidos:

o sus sales:

3. Formación de haluros de ácido

Los cloruros de ácido son de la mayor importancia. Reactivos de cloración - PCl 3 , PCl 5 , cloruro de tionilo SOCl 2 .

4. Formación de anhídridos de ácido (deshidratación intermolecular)

Los anhídridos de ácido también se forman por la interacción de cloruros de ácido con sales anhidras de ácidos carboxílicos; en este caso se pueden obtener anhídridos mixtos de varios ácidos; Por ejemplo:

tercero Reacciones de sustitución de átomos de hidrógeno en el átomo de carbono α

Características de la estructura y propiedades del ácido fórmico.

La estructura de la molécula.

La molécula de ácido fórmico, a diferencia de otros ácidos carboxílicos, contiene un grupo aldehído en su estructura.

Propiedades químicas

El ácido fórmico entra en reacciones características tanto de ácidos como de aldehídos. Mostrando las propiedades de un aldehído, se oxida fácilmente a ácido carbónico:

En particular, HCOOH se oxida con una solución de amoníaco de Ag 2 O e hidróxido de cobre (II) Сu (OH) 2, es decir, da reacciones cualitativas al grupo aldehído:

Cuando se calienta con H 2 SO 4 concentrado, el ácido fórmico se descompone en monóxido de carbono (II) y agua:

El ácido fórmico es notablemente más fuerte que otros ácidos alifáticos, ya que el grupo carboxilo que contiene está unido a un átomo de hidrógeno y no a un radical alquilo donador de electrones.

Métodos de obtención de ácidos monocarboxílicos saturados

1. Oxidación de alcoholes y aldehídos

El esquema general para la oxidación de alcoholes y aldehídos:

KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , HNO 3 y otros reactivos se utilizan como oxidantes.

Por ejemplo:

5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 S0 4 → 5CH 3 COOH + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O

2. Hidrólisis de ésteres

3. Desdoblamiento oxidativo de dobles y triples enlaces en alquenos y alquinos

Métodos de obtención de HCOOH (específicos)

1. Interacción de monóxido de carbono (II) con hidróxido de sodio

CO + NaOH → HCOONa formiato de sodio

2HCOOH + H 2 SO 4 → 2HCOOH + Na 2 SO 4

2. Descarboxilación del ácido oxálico

Métodos de obtención de CH 3 COOH (específicos)

1. Oxidación catalítica de butano

2. Síntesis a partir de acetileno

3. Carbonilación catalítica de metanol

4. Fermentación con ácido acético del etanol.

Así es como se obtiene el ácido acético de calidad alimentaria.

Obtención de ácidos carboxílicos superiores

Hidrólisis de grasas naturales

Ácidos monocarboxílicos insaturados

Representantes clave

Fórmula general de los ácidos alquenoicos: C n H 2n-1 COOH (n ≥ 2)

CH 2 \u003d CH-COOH ácido propenoico (acrílico)

Ácidos insaturados superiores

Los radicales de estos ácidos forman parte de los aceites vegetales.

C 17 H 33 COOH - ácido oleico, o cis-ácido octadieno-9-oico

Trance-isómero del ácido oleico se llama ácido elaídico.

C 17 H 31 COOH - ácido linoleico, o cis, cis-octadieno-9,12-ácido oico

C 17 H 29 COOH - ácido linolénico, o cis, cis, cis-octadecatrieno-9,12,15-ácido oico

Además de las propiedades generales de los ácidos carboxílicos, los ácidos insaturados se caracterizan por reacciones de adición en enlaces múltiples en el radical hidrocarbonado. Entonces, los ácidos insaturados, como los alquenos, se hidrogenan y decoloran el agua de bromo, por ejemplo:

Representantes individuales de ácidos dicarboxílicos.

Limitación de ácidos dicarboxílicos HOOC-R-COOH

HOOC-CH 2 -COOH ácido propanodioico (malónico), (sales y ésteres - malonatos)

HOOC-(CH 2) 2 -COOH ácido butadiico (succínico), (sales y ésteres - succinatos)

HOOC-(CH 2) 3 -COOH ácido pentadiico (glutárico), (sales y ésteres - glutoratos)

HOOC-(CH 2) 4 -COOH ácido hexadioico (adípico), (sales y ésteres - adipinatos)

Características de las propiedades químicas.

Los ácidos dicarboxílicos son similares en muchos aspectos a los ácidos monocarboxílicos, pero son más fuertes. Por ejemplo, el ácido oxálico es casi 200 veces más fuerte que el ácido acético.

Los ácidos dicarboxílicos se comportan como ácidos dibásicos y forman dos series de sales: ácidas y medias:

HOOC-COOH + NaOH → HOOC-COONa + H 2 O

HOOC-COOH + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2H 2 O

Cuando se calientan, los ácidos oxálico y malónico se descarboxilan fácilmente:

INVENTOS

goea soviético

Sonnalstnchesnknk

Autodependiente. certificado no.

Declarada el 13.X1.1970 (No. 1492841/23-4) con anexo de Solicitud No.

M. Cl. Desde 07s 51/42

Comité de Invenciones y Descubrimientos del Consejo de Ministros

M. V. Aleksandrova, L. V. Sadovnikova, N. P. Shulaev y V. I. Manushin

Solicitante

Instituto Politécnico Vladímir

MÉTODO PARA LA DESHIDRATACIÓN CON ÁCIDO ACÉTICO

La invención se refiere a una mejora en el método de deshidratación de ácido acético por extracción líquida.

Un método conocido de extracción de ácido acético de una solución acuosa utilizando acetato de etilo. Sin embargo, una pequeña diferencia en la gravedad específica de las fases que interactúan crea condiciones hidrodinámicas desfavorables en la columna de extracción, lo que reduce la eficiencia y aumenta el consumo específico del extractante.

Además, la alta solubilidad mutua del agua y el acetato de etilo también reduce la eficiencia del proceso.

Para aumentar el grado de extracción, se utiliza cloruro de metileno como disolvente orgánico de extracción en el proceso.

El cloruro de metileno prácticamente no disuelve el agua (su solubilidad en agua es tres veces 2p menor que la del acetato de etilo), lo que simplifica enormemente la regeneración del cloruro de metileno y reduce su pérdida con un flujo de agua por un factor de tres, y la alta diferencia en la gravedad específica de las fases que interactúan hace posible aumentar cinco veces la velocidad en el proceso de extracción.

El dibujo muestra un diagrama para implementar el método.

El proceso de deshidratación procede de la siguiente manera.

Una solución acuosa de ácido acético se alimenta desde abajo a la columna de extracción 1, en la parte superior de la cual se pulveriza el extractante. El cloruro de metileno con ácido acético ingresa a la columna de destilación 2, donde el ácido acético deshidratado se toma de la placa inferior. El cloruro de metileno regenerado se extrae de la capa inferior después de la separación de la composición heteroazeotrópica de cloruro de metileno-agua.

La columna de separación 3 está diseñada para separar el cloruro de metileno del agua de refino, la mayor parte del cual se descarta.

En la tabla se muestra una evaluación comparativa de los parámetros del proceso de deshidratación de ácido acético utilizando acetato de etilo y cloruro de metileno como extractante. (El diámetro de la columna es de 0,8 my la altura es de 21 m).

Valores

Opciones

cloruro de metileno

acetato de etilo

Rociar

Boquilla 50X50u5

2000 - 3000

no explosivo

Temperatura de trabajo del proceso, С

Objeto de la invención

Compilado por A. Berlín

Tekhred T. Mironova Correctora E. Sapunova

Editora T. Nikolskaya

Orden 2720! 13 ed. No. 1715 Circulación 523 Suscripción

TsNIIPI del Comité de Invenciones y Descubrimientos del Consejo de Ministros de la URSS

Moscú, K-35, Raushskaya emb., 4/5

Imprenta, Av. Sapunova, 2

tipo de columna

La diferencia en la gravedad específica de las fases en la columna, kg/lR

Consumo específico de extractante por 1 kg de materia prima, kg

La velocidad de paso en la columna de materia prima, l/s

Capacidad de columna para materia prima, kg/h para extractante, kg/h