Снижение объёмов образования токсичных отходов в процессе получения изомасляной кислоты

• Автор: Абдрахманова, Эмилия Наилевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I Методы получения изомасляной кислоты
1.1 Общие сведения о процессах окисления
1.2 Основные промышленные продукты, получаемые на основе изомасляного альдегида
1.2.1 Моногликолевый эфир
1.2.2 Изомасляная кислота
1.3 Очистка абгазов производства изомасляной кислоты
Глава II Используемые реагенты, методики синтеза и методы
анализа целевых продуктов
2.1 Характеристика используемых реагентов
2.2 Методика выполнения измерений массовой доли изомасляной кислоты 45-А-
2.3 Методика выполнения измерений массовой доли пероксимасляной кислоты 44—А-
2.4 Методика выполнения измерения массовой доли изомасляного альдегида и изомасляной кислоты в продуктах производства изомасляной кислоты
2.5 Методика выполнения измерений массовой доли изомасляного альдегида.
2.6 Описание лабораторной установки окисления изомасляного альдегида в изомасляную кислоту
2.7 Описание лабораторной установки очистки абгазов производства изомасляной кислоты
Глава III Жидкофазное окисление изомасляного альдегида в
изомасляную кислоту
3.1 Получение изомасляной кислоты жидкофазным окислением изомасляного альдегида
3.2 Подбор реактора для окисления изомасляного альдегида

3.2.1 Окисление изомасляного альдегида в ёмкостном реакторе
3.2.2 Влияние температуры на процесс окисления изомасляного 70 альдегида в ёмкостном реакторе
3.2.3 Некаталитическое жидкофазное окисление изомасляного 71 альдегида
3.2.4 Каталитическое жидкофазное окисление изомасляного альдегида
3.3 Окисление изомасляного альдегида в реакторе колонного типа
3.3.1 Окисление изомасляного альдегида в реакторе колонного типа 83 при различных скоростях подачи воздуха
3.3.2 Окисление изомасляного альдегида в реакторе колонного типа с 85 использованием насадки Панченкова
3.3.3 Каталитическое жидкофазное окисление изомасляного альдегида 89 в изомасляную кислоту в реакторе колонного типа
Глава IV Очистка отходящих газов производства изомасляной
кислоты
4.1 Очистка отходящих газов производства изомасляной кислоты 101 полипропиленполиаминами
4.2 Технологические аспекты жидкофазного окисления 109 изомасляного альдегида
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
В развитии нефтехимической промышленности одно из важнейших мест занимает производство изомасляной кислоты, широко используемой для получения высших изомерных монокарбоновых кислот, консервантов, химических средств защиты растений и др.
В настоящее время благодаря развитию процесса получения дешевого изомасляного альдегида из олефинов и синтез-газа предпочтительным среди других способов получения изомасляной кислоты является окисление альдегида. Несмотря на наличие достаточно широкой сырьевой базы, изомасляная кислота в России не выпускается. Это связано с тем, что процесс окисления изомасляного альдегида сопровождается образованием взрывоопасных надкислот в реакционной массе, значительно увеличивающих риск спонтанных токсичных выбросов в окружающую среду. Кроме того, процесс характеризуется значительными газовыми выбросами с высоким содержанием исходного альдегида, что может привести к загрязнению объектов окружающей среды.
Жесткие требования экологического и экономического характера в настоящее время диктуют необходимость создания технологии производства изомасляной кислоты, обеспечивающей высокую эффективность процесса и его экологическую безопасность.
В этой связи комплексное исследование процесса жидкофазного окисления изомасляного альдегида и создание на этой основе экологически безопасного и доступного способа получения изомасляной кислоты является важной и актуальной задачей.
Цель работы - снижение экологической опасности процесса получения изомасляной кислоты, за счёт снижения содержания токсичных надкислот в реакционной массе и изомасляного альдегида в отходящих газах.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- обоснование экологически безопасного способа получения изомасляной кислоты;

Синтез МГЭ является технологическим аналогом процесса последовательной альдольной и кротоновой конденсации н-масляного альдегида в 2-этилгексаналь в присутствии щелочного катализатора [109].
МГЭ, имеющий химическое название 2,2,4-триметилпентандиол-1,3-моноизобутират, образуется в результате последовательного взаимодействия трех молекул изомасляного альдегида в присутствии щелочного катализатора по следующей брутто-реакции:
В настоящее время производство а-разветвленных монокарбоновых кислот испытывает недостаток сырья - пропионовой кислоты. В связи с этим предлагается организация производства изомасляной кислоты из изомасляного альдегида, это позволит заменить пропионовую кислоту и загрузить мощность производства а-разветвленных кислот. Принимая во внимание несложность технологии производства изомасляной кислоты окислением изомасляного альдегида, доступность последнего, а так же благодаря развитию процесса их получения из олефинов и синтез-газа (оксосинтез), увеличивается привлекательность данного направления [2, 22,
Изомасляная кислота характеризуется комплексом ценных свойств. О значении, которое приобрела изомасляная кислота, свидетельствует быстрый рост ее производства за рубежом. Вместе с тем следует отметить, что в России изомасляная кислота не находит широкого применения, что связано с её высокой себестоимостью.
Известны установки по получению изомасляной кислоты (ИМК) окислением изомасляного альдегида мощностью 6 тыс. т/год в США, имеется множество патентов производства ИМК во многих капиталистических странах (ФРГ, Япония).
СИз О (
:сн-сн-с-сн2-о-с- сн'

он сн

1.2.2 Изомасляная кислота