23. Производство фенола и ацетона кумольным методом.

Окисление изопропилбензола (кумола) проводят в тарельчатой реакционной колонне с внутренним охлаждением. Подогретый воздух подают в нижнюю часть колонны по давлением 0,4 МПа. Свежий и оборотный кумол подогревают реакционной массой, выходящей из колонны, и направляют на ее верхнюю тарелку. При температуре 110-120⁰С кумол окисляется до гидропероксида:

Стадия 1

С6Н5СН(СН3)2 + О2  С6Н5(СН3)2СООН

Из отходящих газов конденсируют унесенный кумол и возвращают в процесс. Оксидат отдает тепло сырью, затем из него под вакуумом отгоняют непревращенный кумол. Концентрированный гидропероксид подвергают разложению под действием серной кислоты в специальном реакторе при температуре кипения ацетона. В результате реакции образуются фенол, ацетон и побочные продукты:

Стадия 2

С6Н5(СН3)2СООН  С6Н5ОН + (СН3)2СО С6Н5(СН3)2СООН  С6Н5СОСН3 + СН3ОН

Гидропероксид на этой стадии расходуется полностью. Теплота реакции снимается за счет испарения части ацетона. Продукты, выходящие из реактора, нейтрализуют щелочью и направляют в многоколонный ректификационный агрегат, где выделяют товарный фенол и ацетон.

На основании приведенного описания составить и описать функциональную, структурную, операторную и технологическую схему производства фенола и ацетона кумольным методом. Приведите технологическую классификацию реакции, выберите объекты и инструменты управления ей.

24. Производство уксусного ангидрида из ацетилена и уксусной кислоты.

Тщательно очищенный ацетилен взаимодействует с уксусной кислотой в присутствии ртутного катализатора при температуре 70-80⁰С. Реакция протекает в аппарате барботажного типа, в результате образуются этилендиацетат и побочный винилацетат:

С₂Н₄ + 2СН₃СООН  СН₃-СН(ОСОСН₃)₂ (этилендицетат)

С₂Н₄ + СН₃СООН  СН₃СООСН=СН₂ (винилацетат)

Этилендиацетат выделяют из реакционной массы и направляют на разложение; уксусный ангидрид получают в жидкой фазе, нагревая этилендиацетат до 140⁰С:

СН₃-СН(ОСОСН₃)₂  (СН₃СО)₂ + СН₃СНО

При этом из реактора отгоняется уксусный ангидрид и ацетальдегид, которые далее разделяют ректификацией.

На основании приведенного описания составить и описать функциональную, структурную, операторную и технологическую схему производства уксусного ангидрида из ацетилена и уксусной кислоты. Приведите технологическую классификацию реакции, выберите объекты и инструменты управления ей.