Cтраница 2
В последние годы во многих странах усиленно ведутся исследования по прямому окислению бензола, равно как и его окислительному сочетанию. К сожалению, технология этих безусловно наиболее интересных процессов еще не разработана. Применяемая в США установка небольшой мощности по прямому окислению бензола [27], по-видимому, не характеризует экономических возможностей данного метода и может рассматриваться лишь как экспериментальная. [16]
Из перечисленных методов в промышленности используются четыре: каталитическое окисление толуола, прямое окисление бензола, метод Рашига и кумольный метод. Основное количество фенола ( более 90 %) получают кумольным методом. Суммарная мощность установок, производящих фенол кумольным методом, составляет около 5 млн т в год. Особенно привлекателен кумольный метод производства фенола тем, что одновременно позволяет получать другой ценный продукт - ацетон. Кумольный способ производства фенола и ацетона является ярким примером реализации химического принципа применения сопряженных методов в технологии органического синтеза ( см. гл. [17]
Следует отметить, что в различных странах в течение многих лет старались осуществить прямое окисление бензола, но еще никому не удалось достигнуть экономически удовлетворительных выходов фенола. [18]
Достижение указанных выходов фенола представляет несомненный практический интерес, поскольку это позволяет определить направление исследований по дальнейшему совершенствованию метода получения фенола прямым окислением бензола. [19]
Важнейшим промышленным процессом является также окисление кумола с образованием фенола и ацетона ( см. с. Немало усилий было затрачено на поиски промышленных путей прямого окисления бензола в фенол, однако реального промышленного процесса на этом пути создать пока не удалось. [20]
Значительные количества фенола и крезолов ( о -, м - и ге-метилфенолов) могут быть выделены из каменноугольной смолы. Сам фенол используется в промышленности в столь больших количествах, что оказываются необходимыми другие методы синтеза, в большинстве которых исходными веществами служат бензол или толуол ( стр. Прямое окисление бензола не дает хорошего результата, поскольку фенол окисляется гораздо легче, чем бензол. Обычно бензол сульфируют или хлорируют и затем вводят гидроксильную группу путем нуклеофильного замещения, используя сильную щелочь. [21]
В последние годы во многих странах усиленно ведутся исследования по прямому окислению бензола, равно как и его окислительному сочетанию. К сожалению, технология этих безусловно наиболее интересных процессов еще не разработана. Применяемая в США установка небольшой мощности по прямому окислению бензола [27], по-видимому, не характеризует экономических возможностей данного метода и может рассматриваться лишь как экспериментальная. [22]
Так, например, известно всего несколько небольших установок по получению фенола из толуола. Этот метод расценивается как перспективный в связи с широкой сырьевой базой толуола. В США в 1962 г. введена первая промышленная установка по прямому окислению бензола в фенол производительностью 15 тыс. г в год. [23]
Оба эти метода вытеснены более современными. В СССР более 85 % фенола получают кумольным методом. Из современных окислительных процессов получения фенола следует еще назвать окисление толуола и прямое окисление бензола. [24]
Всеобъемлющий характер движения за чистоту определяется самой сущностью новой промышленной технологии. Опыт, да и логика убеждают, что эти задачи неизбежно сопряжены со все более жесткой регламентацией состава веществ, вступающих в производственный цикл. Естественно, например, что получение фенола в одну стадию прямым окислением бензола или синтез нитрила акриловой кислоты непосредственно из пропилена и аммиака нуждается в более качественном исходном сырье, чем многостадийные процессы. [25]
В 1949 г. ( когда был введен в эксплуатацию первый цех производства фенола по кумольному способу) в СССР, в отличие от США, еще не было организовано крупного производства ацетона гидратацией пропилена. В настоящее время потребности народного хозяйства СССР в ацетоне и сульфите натрия также удовлетворяются не полностью, что предопределяет на ближайшие годы необходимость развития двух способов производства фенола - сульфурационного и кумольного. Возможность развития способа получения фенола гидролизом хлорбензола может возникнуть после удовлетворения потребностей в сульфите натрия и ацетоне или с появлением способов получения этих веществ с меньшими производственными издержками, чем три совместном получении их с фенолом. Поскольку не исключена возможность создания таких способов, целесообразно продолжать совершенствование процессов производства фенола из бензола без получения побочных продуктов, что достигается в условиях процесса гидролиза хлорбензола или при прямом окислении бензола в фенол. [26]
Несмотря на многочисленные попытки непосредственного окисления бензола в фенол, преодолеть возникающие при этом трудности, связанные с образованием бифенилов и родственных соединений и глубоким окислением бензола, так и не удалось. Было испытано большое число инициаторов и промоторов, включая у - блучение; однако создание удовлетворительной технологии оказалось пока невозможным, хотя эта цель, безусловно, весьма заманчива. В последние годы основное внимание уделяется окислению бензола воздухом или кислородом ( обычно под давлением) в присутствии уксусной кислоты и катализатора типа промотированной палладиевой соли с получением смеси фенола и фенилацетата. Реакцию ведут как в жидкой, так и в паровой фазе. Несмотря на некоторые успехи, достигнутые в этом направлении, промышленный процесс прямого окисления бензола в фенол еще не создан. [27]
Из рассмотренных способов прямого окисления ароматических углеводородов наиболее высокие выходы фенолов, по-видимому, обеспечивают каталитическое и радиационно-каталитическое окисление в водных растворах. При дальнейшей доработке этих процессов они могут быть перспективными для промышленного внедрения. Имеющиеся экспериментальные данные уже в настоящее время в общих чертах позволяют представить технологию процесса получения фенола. Во избежание образования значитель ного количества побочных продуктов за счет дальнейших превращений фенола, а также ингибирования ими окисления процесс целесообразно проводить при небольшой глубине превращения бензола. Фенол из водного раствора может быть легко экстрагирован бензолом, причем одновременно с удалением фенола буде1 проходить насыщение воды бензолом. Некоторые авторы [210] считают, что уже в настоящее время можнс приступить к организации промышленного производства фенолг прямым окислением бензола. [28]