Технологични основи, технологии, характеристики на дизайна на оборудването процес на
Газ-фаза хетерогенна-каталитично окисление на въглеводороди, получени голямо практическо значение за синтеза на ди- и анхидриди на тетракарбоксилни киселини с висока thermooxidative стабилност.
Фталов анхидрид е най-важните им представители. Това кристално твърдо вещество (Tplav 130,8º С сублимация при 284,5º С).
Фталов анхидрид - важен изходен материал в производството на различни производни на естери на фталова киселина, фталимид, фталонитрил и др Значителна част от фталов анхидрид, използван в производството на пластификатори (диоктил, диметил-, dietlftalatov), бои (PF емайли, лакове и бои). и багрила; в производството на алкидни смоли; в производството на промишлени каучукови изделия и гуми като изгаряне забавящо; в производството на тетрахлорофталов анхидрид; в производството на лекарства и инсектициди, както и светлина, химични и други индустрии.
Промишлено изготвените фталов анхидрид чрез каталитично окисление в парна фаза на нафтален или -ksilola атмосферен кислород използване на фиксирани или кипящ (нафтален) катализатори на базата на V2 О5 -TiO2 или V2 О5 -K2 SO4. Нови катализатори за окисление на нафтален, съдържаща 10% V2 О5 и К2 SO4. останалата част - силициев диоксид. Процесът се провежда при 350-400º С с излишък от въздух O2 (въглеводородна концентрация от 40-80 г / м 3). Суровият фталов анхидрид от реакционните газове капан в твърда форма на въздушния нагревател тип апарат, пречистен и изолиран чрез дестилация. Добивът в окислението -ksilola около 75-80%, 85-88% от нафталин. Типична настройка неподвижен слой се работи при температура на 340-375º С и свръхналягане от 0,5 атмосфери; време за контакт 4.2 сек, скоростта на звука на 0.07 кг ∙ ∙ ч -1 кг -1 катализатор. Настройка на кипящия слой се работи при температура от 370º С и свръхналягане от 1 атмосфера; 19 секунди време за контакт, скоростта пространство на 0.03 кг ∙ ч -1 кг -1 ∙ катализатор
Първоначално, главно чрез подготовката на фталов анхидрид е окисляването на нафталин, но през последните години за тази цел, по-широко използване на по-евтин -ksilol.
Производство на фталов анхидрид
Преди световна война фталов анхидрид от нафтален се получава чрез окисление на неговата катализатор сярна киселина в присъствието на живак. По време на Първата световна война почти едновременно в Германия и каталитичен процес САЩ на окисление на нафтален беше открито в парна фаза, което води до по-ниски разходи и увеличаване на производството. При получаването на фталов анхидрид от нафталинови трансформации следната схема:
Нафтален получаване на три основни продукти на частично окисление - нафтохинонови, фталалдехид и малеинова алдехид. Фталов анхидрид е относително стабилен за по-нататъшно окисление, така че реакцията се провежда, докато по същество пълно превръщане на нафталин. Добив 1,4-нафтохинон и малеинов анхидрид е толкова малка, че тяхната неблагоприятна извлича от получените смеси, и основният процес е чрез окисление на СО2. градиент температура в слоя на катализатора показва два пика: първите съответства получаване нафтохинон втората - по-нататъшно окисление до фталов алдехид. Повишаването на температурата придружава от намаляване като изходен продукт нафтохинон податлив на изолиране и увеличаване на образуването на малеинова алдехид.
Най-ефективният катализатор за окисляването на нафтален оказа V2 О5 добавка с К2 SO4 върху силикагел, осигуряване на 360-400º C добив 90% от фталов анхидрид; капацитет 1 m 3 на катализатора е 40 кг на час анхидрид. консумация Нафтален на 1 т фталов анхидрид е 1.5-1.10 м. Първо катализатор и технологии са разработени от «Von Heyden» и «BASF». При преминаване нафтален-въздушна смес през слоя от катализатор настъпва окислителната реакция на нафталин до фталов анхидрид, голямото количество топлина, тъй като реакцията е екзотермична.
Един от схеми за производство на фталов анхидрид от нафтален на фиг. 1.
Фиг. 1. Схема на получаване на фталов анхидрид от нафтален: