Синтез стирола и капролактама

Министерствообразования и науки УкраиныЛуганский национальный педагогический университетимени Тараса ШевченкоРеферат на тему Студента4 курсафакультета ЕГФспециальности ХБТертыченко СергеяЛуганск, 2005Для синтеза стирола и капролактама важных продуктов дляполучения синтетических высокомолекулярных соединений в качестве сырьяприменяют бензол. Первая стадия синтеза стирола получение этилбензолаалкилированием бензола этиленом.

Катализатором при этом служит безводный хлоридалюминия, активированный небольшим количеством хлороводородаРеакция алкилирования обратимая. Она протекает далее с об .разованием изомерных диэтилбензолов, которые выделяют и до- бавляют в реакционную смесь, чтобы сместить равновесие Щ повысить выходэтилбензола. Для этого же применяют избыток бензола 2 моль бензола на 1 мольэтилена . Вследствие боль- шой активности катализатора алкилирование проводят при сравнительно низкой температуре 85 95

С и давлении, близком катмосферному. Бензол и этилен, тщательно очищенные от примесей и высушенные, атакже раствор катализатора в смеси , диэтилбензолов вводят снизу в реактор стальную эмалиро- ванную колонну высотой 10 м и диаметром 1,5м сверху из ре- актора отводится реакционная смесь, которую промываютраствором щелочи и разделяют ректификацией на бензол, вновь направляемый вреактор, этилбензол темп. кип. 136 С и смесь диэтилбензолов. Выходэтилбензола до 95 , считая на этилен.

В аналогичных условиях из бензола ипропилена получают изо-пропйлбензол с выходом до 92 темп. кип. 152,5 С .Во второй стадии синтеза стирола осуществляют дегидрированиеэтилбензола с образованием стирола Этот процесс сходен с дегидрированием оутиленов. здесьприменяется железохромовый катализатор РегОз СггОз КгО или катализатор,состоящий из оксида цинка с добавлением СаО, K2SO4 и К2СЮ4. В присутствии большогоколичества перегретого пара при 600

С превращение этилбензола достигает 45 .После конденсации паров и отделения воды смесь углеводородов разделяютректификацией на бензол и толуол, образующиеся в результате крекинга, этилбензол добавляемый к свежему этилбензолу и стирол. Во избежание полимеризациистирола к смеси добавляют ингибитор гидрохинон, а ректификацию производят ввакууме. Выход стирола до 90 считая на этилбензол , темп. кип. 145 С. Производительность установки до125 тыс. т в год.

Дегидрированием изопропилбензола при 580 С получают с пыхппом 94 а-метилстирол темп.кип. 163,5 С Синтез капролактама лактама е-аминокапроновой кислоты осуществляется преимущественно, исходя из бензола, которыйгидрируют в газовой фазе при 160 200 С и давлении 106 н м2 над никелем,нанесенным на оксид алюминия, при избытке водорода или в жидкой фазе при250 280 С и 3,5-106 н м2 в колонном реакторе, заполненном платиновымкатализатором при этом получают

очень большой выход циклогексана темп. кип.81 С Производительность достигает 120 тыс. г в год.Во второй стадии происходит окисление циклогексана в жидкойфазе кислородом воздуха при 180 200 С и давлении не выше 2 - 10е н м2 скатализатором стеаратом или нафтенатом кобальта. Окисление ведут осторожно,так, чтобы степень превращения не превышала 8 10 после отгонки с ректификацией циклогексана получают в остатке смесь выход ее 85 на прореагировавший циклогексан 80 циклогексанола

темп. кип. 160 С и 20 циклогексанона темп. кип. 155 С . Смесь разделяют ректификацией. В третьей стадиициклогексанол окисляется в циклический кетон циклогексанон путем отщепленияводорода при 450 С над катализатором оцинкованным железом Нагретые до 450 С пары циклогексанола поступают в труо-чатыйконтактный аппарат трубы его заполнены катализатором и обогреваются топочнымигазами. Полученный водород ис пользуют после очистки в первой стадии синтеза.

Циклогексанон отделяют ректификацией от непрореагировавшего циклогекса нола выход 93 . Четвертая стадия заключается в получении из циклогексанона егооксима при действии гидроксиламина NH2OH который выделяется из его солидействием ЫНз В водный раствор сульфата гидроксиламина при 90 Содновре менно вводят циклогексанон и аммиак. Оксим отделяется в видемаслянистого слоя выход 93 и после промывки водой ис пользуетсянепосредственно в пятой стадии синтеза.

В ней при действии 20-процентногоолеума происходит перегруппировка Бекмана с образованием капролактама В олеум, находящийся в стальном реакторе при 100 С, вно сятоксим при. перемешивании мешалкой и охлаждении водой посредством змеевика.Затем полученный раствор лактама вы ливают в воду и нейтрализуют аммиаком расплавленный кап-ролактам отделяют и два раза перегоняют в вакууме темп. пл.68 69

С . Производительность до 50 тыс. т в год.Литератера Белоцветов И.И. Химическая технология М. Химия, 1976.