Виробництво вінілацетату

Для цього синтезу як каталізатор застосовують ацетат цинку, нанесений на активоване вугілля. Гетерокаталітичну взаємодію ацетилену з оцтовою кислотою проводять в паровій фазі при 170 - 220 ^ОС.

При промисловому синтезі вінілацетату використовують мольне співвідношення ацетилену до оцтової кислоти від 3,5 : 1 до 5 : 1. Каталізатор готують просочуванням активного вугілля ацетатом цинку з наступним сушінням. Свіжий каталізатор містить 30 % ацетату цинку і має високу активність уже при 170–180 °С. При роботі він поступово дезактивується через відкладення полімеру і смол, що вимагає поступового підвищення температури до 210–220 °С.

Вінілацетилен є здатним до подальшого приєднання оцтової кислоти з утворенням етилидендиацетату. Для попередження цього проводять процес з надлишком ацетилену. Іншими побічними продуктами процесу можуть бути ацетальдегід, який утворюється в результаті гідролізу ацетилену водою, домішки якої знаходяться в реакційній масі, а також ацетон, який може утворитись з оцтової кислоти:

2СН₃СООН → СН₃ – СО – СН₃ + СО₂ + Н₂О

Крім цього, може протікати реакція полімеризації з утворенням смоли. Для попередження побічних реакцій і для підвищення продуктивності реактора підтримують ступінь конверсії оцтової кислоти на рівні 60%, що дає можливість збільшити вихід вінілацетату до 92 – 98%.

Процес проводять при атмосферному тиску в трубчатому реакторі, який охолоджується водним конденсатом. Спрощена схема цього процесу показана на мал.2.

Мал. 2. Технологічна схема синтезу вінілацетату з ацетилену:

1) Теплообмінник; 2) реактор; 3) холодильник-конденсатор; 4) сепаратор; 5) блок ректифікації; 6) компресор.

Паро газова суміш вихідних речовин підігрівають в теплообміннику 1 гарячими реакційними газами та подають в реактор 2. Суміш з реактора послідовно охолоджується в теплообміннику 1 та в системі холодильників 3, де конденсуються усі рідкі речовини. Непрореагований ацетилен повертають на приготування вихідної суміші, а рідину направляють на розділення в систему ректифікаційних колон 5, де відганяються легка фракція, вінілацетат, оцтова кислота та етилидендиацетат. Важкий залишок подається на спалювання.

Алкілування бензолу

Один із варіантів удосконаленого процесу алкілування полягає у застосуванні невеликої кількості каталітичного комплексу, що розчиняється в алкілаті (гомогенне алкілування). У цьому випадку, зважаючи на відсутність великих мас каталізатора, реакцію проводять при 160–200 °С та відповідному тиску, що необхідний для підтримки суміші в рідкому стані. В алкілатор 1 (мал. 3) подають етилен, бензол і невелику кількість каталітичного комплексу, знімаючи тепло, що виділяється, киплячим водним конденсатом і генеруючи технологічну пару (при звичайній технології це тепло не утилізується). Отриманий алкілат надходить у переалкілатор 2, куди подають поліалкілбензоли (ПАБ) зі стадії розділення; вони дають із бензолом додаткову кількість цільового продукту.

Мал.3. Технологічна схема гомогенного алкілювання бензолу: