ПРОИВОДСТВО АКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
Выполнил: студент гр. 2Д6В Коробер Софья ИШПР НИ ТПУ
Томск - 2019
Акриловая кислота и ее применение
Акриловая кислота (пропеновая кислота, этиленкарбоновая кислота) - бесцветная жидкость с резким запахом, растворима в воде, спирте и бензоле
2
Промышленные способы получения
1.Гидролиз этиленциангидрина
2.Гидролиз акрилонитрила
3.Гидрокарбоксилирование ацетилена
4.Каталитический метод
5.Гидролиз
6.Окислительное карбонилирование этилена
2
Мировое производство акриловой кислоты
Рисунок 1 - Установки акриловой кислоты |
Рисунок 2 - Установки акриловой кислоты |
|
в Северной Америкеи их мощность (тыс. т. в |
в Западной Европе и их мощность (тыс. т. в |
|
год) |
год) |
4 |
Физико-химические закономерности производства акриловой кислоты
Получение акриловой кислоты окислением пропилена в газовой фазе через промежуточное образование акролеина происходит по следующим уравнениям реакции:
Основные реакции: |
Побочные реакции: |
|
CH2=CHCH3 + 3/2O2 → 3/2 CH3COOH |
||
CH2=CHCH3 + O2 → CH2=CHCHO + H2O |
||
CH2=CHCH3 + 3/2O2 → 3/2 CH3CHO |
||
ΔH298 = -340 кДж/моль, |
||
CH2=CHCH3 + 3O2 → 3CO + 3H2O |
||
CH2=CHCHO + 0,5O2 → CH2=CHCOOH |
||
CH2=CHCH3 + 9/2O2 → 3CO2 + 3H2O |
||
ΔH298 = -250 кДж/моль |
||
CH2=CHCH3 + O2 → C3H4O + H2O. |
||
|
5
Используемые катализаторы
Активность различных оксидов в процессе каталитического окисления акролеина убывает в следующем ряду
MoO3 > V2O5 > WO3 > SeO2 > TeO2 > Nb2O5 > Ta2O5 >CrO3
Рисунок 3- Молибденовый катализатор |
Рисунок 4 - Ванадиевый катализатор |
6
Технологическая схема синтеза акриловой кислоты
Рисунок 5 – Технологическая схема синтеза акриловой кислоты: 1 – реактор первой ступени; 2, 4 – утилизаторы тепла; 3 – реактор второй ступени; 5 – абсорбер
7
Химический реактор
Рисунок 6 – Трубчатый аппарат со стационарным слоем катализатора
1.Корпус аппарата
2.Трубки с гранулированным катализатором
3.Трубные решетки
4.Ввод исходной смеси реагентов
5.Вывод продуктов реакции
6.Ввод хладагентов
7.Вывод хладагентов
3
Экология производства акриловой кислоты
Вещество |
ПДК, мг/м3 |
Влияние на человека и окружающую среду |
Акролеин |
0,03 |
Сильно раздражает слизистые оболочки глаз и |
|
|
дыхательных путей, вызывает неудержимое слезотечение. |
Акриловая кислота |
5 |
Сильно раздражает кожные покровы. Раздражает |
|
|
слизистую оболочку глаз (порог раздражающего действия |
|
|
0,04 мг/л). 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. |
Уксусная кислота |
5 |
Пары действуют раздражающе на слизистую оболочку |
|
|
верхних дыхательных путей; вызывает также ожоги кожи. |
9
Экология производства акриловой кислоты
Вещество |
ПДК, мг/м3 |
Влияние на человека и окружающую среду |
Пропаргиловый спирт |
1 |
Сильно раздражает кожу, слизистые оболочки. |
Углекислый газ |
3 |
Высокая доза углекислого газа приводит к поражению |
|
|
дыхательной системы, но также может раздражать слизистые |
|
|
оболочки и кожу. |
Угарный газ |
29 |
Не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. |
|
|
Признаки отравления: головная боль и головокружение; |
|
|
отмечается шум в ушах, одышка, учащённое сердцебиение, |
|
|
мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, |
|
|
тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря |
|
|
сознания, кома |
10