Промышленный метод получения фенола высокой чистоты

• Автор: Васильева, Ирина Ивановна
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Двухстадийное разложение кумилгидропероксида на фенол, аце

тон и а метилстирол.

1.2. Механизм образования ацетола в процессе совместного производства фенола, ацетона и а метилстирола.

1.3. Методы понижения концентрации примесей в товарном феноле .

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И АНАЛИЗА

2.1. Методика разложения кумилгидропероксида на проточной установке

2.2. Методика изучения процесса превращения ацетола в солевом

растворе.

2.3. Методика изучения процесса каталитической очистки фенола

сырца от микропримесей.
2.4. Методика изучения процесса образования крезолов.
2.5. Методы аналитического контроля
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АЦЕТОЛА В ДВУХСТАДИЙНОМ ПРОЦЕССЕ СЕРНОКИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КУМИЛГИДРОПЕРОКСИДА
3.1. Особенности образования ацетола на первой стадии процесса
разложения кумилгидропероксида.
3.2. Исследование закономерностей образования ацетола на второй
стадии процесса разложении кумилгидропероксида.
3.3. Предполагаемый механизм образования ацетола в двухстадийном процессе разложения кумилгидропероксида
3.4. Математическое описание процесса образования ацетола в
двухстадийном процессе разложения кумилгидропероксида
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО ПРОЦЕССА СЕРНОКИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КУМИЛГИДРОПЕРОКСИДА.
4.1. Исследование путей увеличения селективности на первой стадии процесса разложения кумилгидропероксида
4.2. Исследование путей увеличения селективности на второй стадии
процесса разложения кумилгидропероксида
4.3. Результаты промышленного внедрения разработанного процесса разложения кумилгидропероксида
4.4. Снижение образования примесей в разработанном усовершенствованном процессе разложения кумилгидропероксида.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ АЦЕТОЛА ИЗ ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ КУМИЛГИДРОПЕРОКСИДА.
5.1. Методы, положенные в основу разработки нового процесса очи
стки продуктов разложения кумилгидропероксида от ацетона.
5.2. Экстракция ацетола из продуктов разложения кумилгидропероксида водным раствором сульфата натрия
5.3. Изучение процесса превращения ацетола в водном растворе
сульфата натрия под действием щелочи.
5.4. Окислительное превращение ацетола.
5.5. Изучение распределения щелочи между продуктами разложения
кумилгидропероксида и водным раствором сульфата натрия
5.6. Технологическая схема процесса очистки продуктов разложения
кумилгидропероксида от ацетола.
ГЛАВА 6. ГЕТЕРОГЕННОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ФЕНОЛА НА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ КОНТАКТАХ.
6.1. Выбор катализатора
6.2. Выбор условий проведения процесса.
6.3. Выбор технологического режима процесса каталитической очистки феноласырца на цеолитсодержащих катализаторах
6.4. Результаты промышленного внедрения цеолитсодержащего катализатора для очистки феноласырца от примесей.
ГЛАВА 7. ОБРАЗОВАНИЕ КРЕЗОЛОВ В КУМОЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА АЦЕТОНА И ФЕНОЛА
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В большинстве случаев растворителем на стадии разложения ГПК является эквимолярная смесь фенола и ацетона, образующаяся в результате процесса распада ГПК. Показано, что введение кумола в состав растворителя до позволяет существенно смягчить условия проведения процесса и повысить селективность процесса 9,. Функция кислотности Гамметта серной кислоты в фенолеацетоне повышается с увеличением температуры 7. В частности, при концентрации серной кислоты молл и повышении температуры с до С функция кислотности возрастает с 1, до 1, при концентрации воды 0, молл, что соответствует снижению кислотности в 2, раза. Таким образом, проведенными исследованиями показано, что путем изменения соотношения фенолацетон, изменением температуры, введением протонного или апротонного растворителя можно управлять кислотными свойствами серной кислоты и добиться повышения селективности процесса разложения ГПК. Результаты проведенных научных и опытных работ в области оптимизации технологического оформления стадии сернокислотного разложения ГПК нашли отражение в ряде патентов . Предложенные варианты технологических схем включают в себя разложение ГПК в циркуляционном контуре с тремя последовательными охлаждаемыми реакторами кожухотрубчатые теплообменники, а
также двухстадийное разложение ГПК сначала в циркуляционном контуре 1 стадия, а затем в реакторе вытеснения 2 стадия. Последний вариант заслуживает особого внимания, т. ГПК, что позволяет существенно снизить выход фенольной смолы. Главными побочными продуктами, образующимися на стадии разложения являются димеры АМС и изомерные кумилфенолы. Установлено, что источником их образования является присутствующий в ГПК диметилфенилкарбинол ДМФК, как это представлено ниже 4,. С6нь ОН Н3СССН3 с6н5сн сн2 н2о О аметиигирсл
С н. СОН
диметилфеншкарб4юл
СН. СН. Нсбн5ссн ссн3 с6н5сон
СН. СбН5ОН
СН. Обстоятельное исследование кинетики основной и побочных химических реакций позволило обосновать сначала химические, а затем и технологические подходы к решению проблемы повышения селективности процесса разложения ГПК. Суть их заключается в создании условий для превращения ДМФК не в побочные продукты, а в ДКП, который затем превращается в фенол, ацетон и АМС. Последний является ценным мономером для производства каучуков и пластических масс в промышленности и выделяется из реакционной массы разложения
ГПК методом ректификации наряду с фенолом и ацетоном. Оптимальным вариантом для реализации указанного пути превращения побочного ДМФК в ценный продукт АМС является двухстадийная технология разложения ГПК, т. АМС. В дальнейшем в рамках схемы двухстадийной технологии разложения ГПК проводилась оптимизация условий разложения ГПК с получением ДКП первая стадия и оптимизация условий гидролиза ДКП, превращением его в целевые продукты вторая стадия, реактор вытеснения Та же схема оптимизировалась для создания автоматизированных схем управления технологическим процессом в целом для обеспечения его максимальной безопасности . Основной причиной низкого качества выпускаемого промышленностью фенола по показателю цветности является присутствие в нем примесей ацетола, метилбензофурана и других карбонильных соединений. Известно, что МВФ образуется в условиях катализируемой кислотами конденсации ацетола и фенола. В то же время, источники и механизм образования самого ацетола в процессе совместного получения фенола и ацетона до настоящего времени оставались невыясненными. Известные препаративные способы получения ацетола из пропаргилового спирта, а также окиси пропилена не могут служить базой для аналогий при формировании представлений о путях его образования в процессе совместного получения фенола и ацетона изза специфичности используемых для синтеза исходных соединений, а также и условий проведения того и другого препаративного синтеза. Прямое окисление кетонов с получением соответствующих оксипроизводных в препаративной практике не используется, хотя причиной этого могло быть и наличие более простых известных способов синтеза через галоидные производные. Возможным путем образования оксикетонов по теоретическим представлениям могло быть взаимодействие гидропероксидов с кетонами.