2 Выбор и обоснование технологии осуществления процесса

Разработан и внедрен в производство способ получения н-бутилакрилата непрерывной этерификацией 50%-ного водного раствора акриловой кислоты. Установка включает узел этерификации, состоящий из котла с колонной, заполненной кольцами Рашига, холодильника и сепаратора, из узла дистилляции и скруббера. Этерификацию проводят следующим образом: 50%-ный водный раствор акриловой кислоты и бутанол стекают по насадке колонны в котел, содержащий водный раствор кислоты, бутанол, небольшое количество серной кислоты и гидрохинон. Содержимое котла поддерживают при температуре 115°. В котле скапливается готовый эфир, тогда как вода отгоняется с бутанолом в виде азеотропной смеси и отделяется в сепараторе. Бутанол возвращается в реактор. Сырой эфир периодически передают на дистилляцию, которую ведут при температуре 138—140°. В результате перегонки получают фракцию, содержащую 90—92% бутилакрилата и 8—10% бутанола и акриловой кислоты; последние извлекают противоточной промывкой теплой водой в колонном насадочном скруббере. Промытую фракцию повторно перегоняют, в результате чего получают чистый бутилакрилат с выходом 85—88% от теоретического.

Старый метод получения акрилатов заключается в одностадийной обработке этиленциангидрина путем дегидратации, гидролиза и этерификации. Процесс проводят непрерывно в трехколонной системе реакторов. Колонны заполнены кольцами Рашига и на выходе снабжены дефлегматором. В первой колонне при температуре 148—150° проводят собственно реакционный процесс. Снизу в колонну подают, например, пары метанола, навстречу которым стекает по насадке кислота (78%) и этиленциангидрин. Пары образующихся метилакрилата, воды, непревращенного метанола и небольших количеств побочных продуктов — диметилового эфира и формальдегида, отводят в куб аналогичной конструкции. В кубе пары промывают током горячей воды (75°), в которой в качестве стабилизатора растворена метиленовая синь. Водой поглощается основное количество метанола (3—5%) и формальдегида; остальные пары проходят через колонну в дефлегматор, где три четверти их конденсируются, и из стекающего конденсата в сепараторе отделяют чистый метилакрилат, стабилизируют его и отправляют на склад. Несконденсировавшийся остаток, который, помимо метилакрилата и воды, содержит еще метанол и диметиловый эфир, направляют на промывку и конденсацию в аналогичной аппаратуре. Выход составляет примерно 80% от теоретического в пересчете на этиленциангидрин [5]. 

3 Характеристика качества целевых продуктов, катализаторов, побочных продуктов

Таблица 1– Характеристика сырья, полупродуктов, готовой продукции

Наименование	Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76	Температура, ºС				Концентрационный предел воспламенения, % об.			Характеристика токсичности (воздействия на организм человека)		ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3, ГОСТ-12.1.005-76
		Кипе-ния	вспышки	самовоспламенения	Ниж-ний		Верх-ний
1	2	3	4	5	6		7	8		9
Акриловая кислота	3	141 (возг)	54 (о.т.)	440	-		-	Сильно раздражает кожные покровы, слизистую оболочку глаз. При попадании в глаза вызывает сильные ожоги роговицы глаза и может вызвать необратимые повреждения. Вдыхание паров может вызвать раздражение дыхательных путей, головную боль, при больших концентрациях или экспозиции — отёк лёгких.		5,0
Бутиловый спирт	3	117,4	34 (о.с.)	345	1,7		12,0	Высокие  концентрации паров могут раздражать глаза и дыхательные пути, вызывают головные боли и головокружение, анестезию и другие эффекты на центральную нервную систему.		10,0

Продолжение таблицы 1 – Характеристика сырья, полупродуктов, готовой продукции

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Метилакрилата	4	80,5	-15 (з.т.)	465	2	13	При отравлении наблюдаются раздражения слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей, наблюдаются тошнота, повторная рвота, головная боль, шум в голове, головокружение, чувство жажды, слабость, сонливость.	5,0
Этиленциангидрин	3	227	-	-	-	-	Длительное воздействие низких концентраций может вызывать: раздражение носовой полости, носовое кровотечение, головные боли, увеличение частоты сердечных сокращений, тошноту	10
Бутилакрилат	3	147,4	40,5	267	1,5	9,9	При попадании на кожу вызывает острый дерматит, повышенную чувствительность и покраснение, нарушения липоидно-жирового обмена.	10

Продолжение таблицы 1 – Характеристика сырья, полупродуктов, готовой продукции
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Гидрохинон	2	77,1	-3	426,7	1,05	22,7	Вызывает раздражение кожи, при повторном попадании на кожу развиваются дерматиты.	1,0
Серная кислота	2	279,6	-	-	-	-	Вдыхании паров вызывают затруднение дыхания, кашель. Поражают кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути, вызывает химические ожоги.	1,0

Список использованной литературы

1 Платэ Н.А., Сливинский Е.В. Основы химии и технологии мономеров. – М.: Наука, 2002. – 696с.: ил.

2 Серегина А.И. Получение акриловых эфиров, акриловой и метакриловой кислот методом этерификации и переэтификации. – М.: НИИТЭХИМ, 1978. –18c.

3 Кнунянц Л.И. Краткая химическая энциклопедия. –изд. 1-е., – М.: Советская энциклопедия, 1998. – 792с.

4 Газпром нефтехим Салават [Электронный ресурс]. URL:  http://gpns.ru/strategy/invest/acril (Дата обращения: 28.09.2014).

5 Вацулик. П.Н. Химия мономеров. – изд. 1-е., – М.: Издательство иностранной литературы, 1960. – 735 с.

6

7

8

9 Технология нефтехимического синтеза.:Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П.-М.: «Химия»,-1973.-448с.

10 Отходы и побочные продукты нефтехимических производств - сырье для органического синтеза .под ред. М.И. Черкашина . - М. : Химия, 1989. - 240 с.