Процесс - окисление - п-ксилол
Cтраница 1
Процесс окисления п-ксилола кислородом в одну стадию был усовершенствован фирмой 011л Mathieeon ( ( Ж) 44 ], которая предложила в качестве инициатора реакции использовать нетияэтилкетон. В промышленном масштабе этот процесс осуществлен в 1963 г, фирмой Mobil на ее заводе в Бомонте. [1]
Процесс окисления п-ксилола до терефталевой кислоты осуществляется через ряд промежуточных и побочных продуктов J228 ], что в значительной степени затрудняет изучение кинетики. Использование обычных приемов при исследовании элементарных и макростадий в таких реакциях ( например, метод ингибиторов) неприемлем, так как катализатор взаимодействует непосредственно и с ингибитором и со свободными радикалами. Кроме того, в зависимости от состава реакционной смеси меняется порядок реакции [229], что осложняет расчет числовых значений констант скоростей реакции. Поэтому к настоящему времени имеется весьма ограниченное число работ, посвященных изучению кинетики реакции жидкофазного каталитического окисления п-ксилола в среде уксусной кислоты. [2]
Проведение процесса окисления п-ксилола в среде уксусной кислоты позволяет получать с большим выходом терефталевую кислоту. При этом в отличие от окисления без растворителя резко сокращается количество таких сложных эфиров, как п-толуилтолуилат. [3]
В технологической схеме процессы окисления п-ксилола ( реакция а) и промежуточного продукта окисления метил-п-толу-илата ( реакция в) совмещаются, как и реакции этерификадии ( б и г) в одних аппаратах. Это позволяет сократить число стадий технологического процесса и исключить промежуточные операции разделения продуктов. [4]
 |
Схема получения фенола яз толуола по методу фирмы Dow Chemical. [5] |
Описаны два варианта процесса окисления п-ксилола. Первый из них основан на совместном окислении я-ксилола и метилового эфира я-толунловой кислоты. В этом процессе конечным продуктом является диметилтерефталат. Выход ди-метилтерефталата не превышает 80 % в расчете на израсходованный п-ксилол. [6]
Методами планирований эксперимента оптимизируется процесс окисления п-ксилола до ТФК. Рассматриваются низко - и высокотемпературные режимы. Специальным планированием имитируется двухступенчатая схема окисления. На ЭВМ методом конфигураций отыскиваются оптимальные режимы окисления с учетом требований к чистоте мономера. [7]
В силу того, что на процесс окисления п-ксилола влияет большое количество факторов, проведение ПФЭ становится нереальным. [8]
Из данных таблицы видно, что среди процессов окисления п-ксилола в уксусной кислоте процесс фирмы Mobil отличается более высокой стоимостью ТФК. [9]
С использованием математических методов исследования на ЭВМ изучена кинетика процесса окисления п-ксилола до терефталевой кислоты кислородом воздуха в уксуснокислой среде в присутствии кобальт-бромидного катализатора при 130 - 200 С. Для четырех основных макростадий процесса найдены цифровые значения термохимических констант. [10]
Несмотря на имеющиеся трудности в осуществлении очистки ТФК, фирма Amoco, которая приобрела права на процесс окисления п-ксилола в среде уксусной кислоты, разработанный фирмой Mid Century, и фирма Olin-Mathieson ( позже процесс был приобретен фирмой Mobil) продолжали в конце 50 - х - начале 60 - х годов исследования по получению чистой ТФК, пригодной для прямой полимеризации. Вслед за этими фирмами японская фирма Teijin и несколько других фирм независимо друг от друга разработали собственные процессы окисления и очистки. Образующийся по этим методам дикалий-терефталат подвергается очистке значительно проще, чем ТФК. Выделение ТФК проводят нейтрализацией дикалиевой соли ТФК серной кислотой. [11]
 |
Влияние концентрации ТФК на степень ее очистки. [12] |
Таким образом, оптимальными условиями процесса очистки ТФК окислением кислородом воздуха в водном растворе бромистого водорода являются: температура 270 С, концентрация НВг 0 15 - 0 20 мае. Необходимость высоких температур для доокисления п - КБА может быть объяснена следующим образом. В процессе окисления п-ксилола ТФК сокристаллизуется с п - КБА. [13]
 |
Влияние концентрации ТФК на степень ее очистки. [14] |
Таким образом, оптимальными условиями процесса очистки ТФК окислением кислородом воздуха в водном растворе бромистого водорода являются: температура 270 С концентрация НВг 0 15 - 0 20 мае. Исходная терефталевая кислота должна иметь цветность 4 - 8 И, Необходимость высоких температур для доокисления п - КБА может быть объяснена следующим образом. В процессе окисления п-ксилола ТФК сокристаллизуется с п - КБА. [15]
Страницы: 1