Слайд 1Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
© МИТХТ, 2003
Слайд 2Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Оксосинтез или гидроформилирование это
реакция взаимодействия ненасыщенных соединений с СО и Н2 с получением
альдегидов
Слайд 3Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Реакция открыта в 1938
г.
Первая промышленная установка - 1952 год
К 1974 году производили более
5 млн.т. в год
Основные продукты:
бутиловые спирты;
масляные альдегиды;
высшие алифатические спирты С7-С8; С6-С10;
пропионовый альдегид;
н - пропиловый спирт.
Слайд 4Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Основные преимущества
универсальность (при одинаковой
организации процесса можно получать различные альдегиды или спирты с длиной
углеводородной цепи от С3 до C18);
доступность сырья (наряду с синтез-газом можно использовать этилен, пропилен, бутилен, димеры, тримеры и тетрамеры пропилена, (α-олефины, сополимеры пропилена и бутилена и др.);
технико -экономические показатели процесса более благоприятны, чем у других методов производства аналогичных продуктов.
Слайд 5Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Реакция протекает в жидкой
органической фазе.
Катализируется карбонильными комплексами металлов.
Наиболее распространенные каталитические системы:
Co(CO)8
HCo(CO)4; r=200 110-140o
HCo(CO)3PBu3; r=1 180-200o
Rh(CO)Cl(PPh3)2
Слайд 6Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Катализаторы - карбонилы металлов
Слайд 7Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Механизм
кобальтовые не модифицированные
катализаторы
Слайд 8Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
родиевые
модифицированные
катализаторы
Механизм
Слайд 9Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Слайд 10Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Основные стадии процесса
Получение активной
формы катализатора,
Реакция,
Выделение и регенерация катализатора,
Выделение продуктов,
Гидрирование альдегидов в спирты (для
Со систем).
Условия
Определяются активностью и стабильностью каталитических комплексов
Слайд 11Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Условия
Определяются активностью и стабильностью
каталитических комплексов
HCo(CO)4; 110-140oС 200-350 ат.
Ruhrchemic (ФРГ) и BASF (ФРГ)
HCo(CO)3PBu3; 180-200oС 50-100 ат.
Shell (США) и
Mitsubishi (Япония)
Rh(CO)Cl(PPh3)2 100оС 7-25 ат.
Union Carbide (США)
Соотношение СО:Н2=1, инерты до 10%.
Требуется отсутствие СО2; Н2О; О2 (разрушение кат.)
диенов, ацетиленов (ингибиторы)
Слайд 12Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Триадная схема
Слайд 13Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Нафтенатная схема
Слайд 14Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Испарительно-солевая схема
Слайд 15Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Испарительная схема
Слайд 16Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Испарительная схема
Слайд 17Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Структура технологической схемы разделения
продуктов оксосинтеза зависит от свойств исходных компонентов (в том числе
и растворителя) и продуктов оксосинтеза. Мы рассмотрим вопросы разделения только на примерах разделения продуктов оксосинтеза пропилена, направленного на получение масляных альдегидов и бутиловых спиртов.
Разделение в значительной степени зависит от двух факторов:
выхода изомерных альдегидов и спиртов,
наличия различных растворителей и реакционной активности компонентов (альдегидов и спиртов), а следовательно, присутствия продуктов уплотнения (продуктов альдольной конденсации и других реакций).
Слайд 18Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
В качестве растворителя рекомендуется
использовать толуол, бутиловые спирты, продукты уплотнения и др.
Ниже приведены
свойства компонентов, входящих в продукты оксосинтеза, подлежащие разделению:
Слайд 19Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Слайд 20Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Применение бутиловых спиртов в
качестве растворителя может привести к увеличению количества продуктов уплотнения вследствие
их взаимодействия с альдегидами, но упрощает разделение, так как бутиловые спирты присутствуют в исходной смеси.
При использовании продуктов уплотнения в качестве растворителя при разделении может также увеличиваться их количество за счет взаимодействия продуктов оксосинтеза при высоких температурах в кубах колонн.
Применение толуола в качестве растворителя значительно осложняет разделение продуктов оксосинтеза вследствие образования азеотропов толуола с бутиловыми спиртами.
Слайд 21Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза
Реакционная смесь, получающаяся в
процессе производства масляных альдегидов при использовании в качестве растворителя изобутилового
спирта, после удаления катализатора, легколетучих продуктов и продуктов уплотнения имеет примерно следующий состав (в %):
изомасляный альдегид 13,9
н-бутиловый спирт 1,0
н-масляный альдегид 34,9
вода 5,5
изобутиловый спирт 44,7
Слайд 22Химическая технология основного органического синтеза
Технология оксосинтеза