2 Производство алифатических спиртов

Метанол.

Основные области использования продукта: производство формальдегида, метиламинов, бутиловых спиртов и др., ингибитор гидратообразования при газодобыче.

Получение - конверсия углеводородов:

- конверсия газа ( СН₄) = 85% из производимого синтез-газа

- жидкие углеводороды = 10% из производимого синтез-газа

- твердое топливо = 5% из производимого синтез- газа

Производство метанола состоит из следующих стадий:

1 очистка природного газа

2 конверсия до синтез-газа

3 рекуперация теплоты

4 компримирование синтез-газа

5 синтез метанола

6 очистка (ректификация) метанол-сырца

В настоящее время синтез метанола в основном осуществляют двумя спо­собами:

- синтез метанола на цинкхромовых катализаторах при давлении 25...30 мПа и температуре t=370-420 °С. По этой технологии получают до 20% метанола в мире. Недостаток – большие затраты.

- синтез на низкотемпературных катилазаторах (СНМ-1 и т.д.). Р = 3...5 МПа, t = 200-280 °С.

Этанол

Основные области использования продукта: микробиологическая промыш­ленность, производство каучуков, производство СЖТ, пищевая промышленность.

В настоящее время этанол получают тремя способами:

1 Ферментативный

(С₆Н₁₂0₆)n → nС₆Н₁₂0₆ → 2С₆Н₅ОН + 2СО₂↑

2 синтетический способ - прямая гидратация этилена.

С₂Н₄+ Н₂O → С₂Н₅ОН

Катализаторы применяются кислотные (силикогель, насыщенный фосфор­ной кислотой)

t = 400-450 °С ( работают в паровой фазе) р = 7-8 МПа

3 Гидролизный

Гидролизный спирт получают на основе целлюлозы, из отходов ЦБК t = 150 °С,

Пропанол

Основным методом производства i- пропанола является также гидратация пропилена в присутствии кислотных катализаторов.

Процесс проводят при умеренных условиях t = 170.. .190 °С, соотношение вода : пропилен = 0,3 : 1 (моль)

Конверсия (степень превращения) ≈ 5%, селективность ≈ 95...98%.

Обычно в качестве сырья используют пропилен с установок пиролиза, где содержание пропилена больше 98% или ППФ деструктивных процессов перера­ботки нефти.

Экономически оправдана переработка сырья с содержанием пропилена больше 50%

Бутиловые спирты

Получают в основном оксосинтезом

Пропилен + Синтез-газ = смесь бутиловых спиртов.

3 Производство мтбэ

Химизм

Реакция синтеза МТБЭ из изобутилена и метанола протекает, как и С- алкилирование, по цепному карбений-ионному механизму с выделением 66 кДж/моль тепла, а ее рав­новесие смещается вправо при повышении давления и снижении температуры.

1) Первой стадией О-алкилирования метанола изобутеном явля­ется протонирование последнего гидрид ионом кислотного катали­затора:

)

2) Образовавшийся третичный бутеновый карбениевый ион всту­пает в реакцию с метанолом (при его избытке):

3) Образовавшийся протон далее реагирует с изобутеном, как и в стадии 1.

(

4) Причиной обрыва цепи может стать возврат протона водорода к ката­лизатору Н⁺ + А^- ↔ НА. Помимо основной целевой реакции О-алкилирования, при син­тезе МТБЭ протекают следующие побочные реакции:

- димеризация изобутена с образованием изооктилена: