Сірке қышқылын ацетиленнен өндіру

Қазіргі уақытта ацетилен өнеркәсіпте кальций карбидінен және көмірсутекті шикізатты пиролиздеу,негізінен табиғи газды пиролиздеу аркылы алынады.Кальций карбидін ізбес шихтасын және коксты электротермиялық пештерде 1700-1800° С температураға дейін қыздыру арқылы алады.

СаО +ЗС ―>СаС2 + СО -465 кДж

Кальций карбиді сумен әрекеттескенде ацетилен және кальций гидроксиді түзіледі

СаС2 +2Н2О ―> С2 Н2+Са(ОН)2+130кДж

Бұл әдістің бірнеше кемшіліктері бар :

1)Көп мөлшердегі энергия шығыны (1 тонна ацетилен алуға 10-11 мың кВт .сағ, электроэнергия жұмсалады)

2)Аппаратураның үлкендігі,көп орын алуы.

3 )Пайдалануға жарамсыз қалдықтардың көп болуы

Сондықтан ацетиленді өнеркәсіпте өндірудің негізгі әдісі көмірсутекті шикізатты пиролиздеу болып отыр. Ацетиленді метаннан және оның гомологтарынан ауа қатыстырмай қыздыру арқылы алу процессін келесідей тендікпен өрнектесе болады.

2СН4 ―> С2 Н2 + ЗН2 -376 кДж С2Н6 -> С2 Н2 + 2 Н2 -330 кДж

Негізгі процеспен қатар бастапқы шикізат күйе мен сутекке ыдырайтын қосымша реакциялар да жүреді.

СН4 ―> С + 2Н2 -88 кДж НОСН-> 2С + Н2 + 229 кДж

Ацетиленнің шығымы температура көтерілгенде жэне қысым төмендегенде артады. Ацетиленнің 0,1 МПа қысымдағы теңгерілген шығымы мынадай:

Т,К° 50010001200140018002200

С2Н20,11,5311,846,296,5499,68

1500° С температурада метан практика жүзіңде толық ацетиленге айналады сонымен қатар баяулау жылдамдықта ацетиленнің көміртек пен сутекке ыдырауы жүреді. Сондықтан ацетиленнің максималды шығымы болуы және қосымша реакцияларды басу үшін газдардың жоғары көлемдік жылдамдықтары қажет,яғни шикізат жоғары температуралық аймақта секундтың мыңнан бір бөлігіндей уақыт қана болып ,одан соң өнімдер тез суытылады. Мұндай « шынықтыру» арқасында түзілген ацетиленнің ыдырауы тоқтайды.

Газ қоспасына жылуды әкелу жолдарына қарай пиролиз әдістері үшке бөлінеді

1) Электр доғасының көмегі арқылы -электрокрекинг.

2)Тура немесе регенерациялық қыздыру арқылы -термокрекинг.

3)Шикізаттың бір бөлігін жандыру арқылы-термототығу пиролизі.

Формальдегид өндіру.

Формальдегид -органикалық синтез және пластмасса өнеркәсібі үшін бағалы шикізат,оның синтезі химия өнеркәсібіндегі көп тоннажды өндірістің бірі болып табылады. Өнеркәсіпте формальдегид өндірудің екі әдісі пайдаланылады:

А) Табиғи газдың тотығуы

Б) Метанолды тотықтыра дегидрлеу

Метанолды тотықтыра дегидрлеу – формальдегид өндірудің негізгі әдісі .Бұл кезде бір мезгілде эндотермиялық дегидрлеу және экзотермиялық тотығу процестері жүреді.

СН3ОН ―> НСНО + Н2 -85 кДж

СН3ОН +0,5 О2-> НСНО + Н2О +156 кДж

Бірінші реакция бойынша 45% ,ал екінші реакция бойынша 55% ,метанол конверсияланғанда , формальдегид өндіру процесін адиабатикалық реакторда жылу алмасу беттерінсіз жүргізуге болады.Мұндай жағдайлар бу -ауа қоспасы 45 % метанолдан тұрған кезде болады.Негізгі реакциядан басқа қосымша реакциялар да жүреді.

Метанолды тотықтыра дегидрлеуді оттек жеткіліксіз жағдайда жүргізгендіктен терең тотығу жүрмейді. Катализатор ретінде күміс немесе мыс қолданылады.

Сірке қышқылын ацетиленнен өндіру

Сірке қышқылын ацетальдегидті марганец ацетаты катализатор ретінде ауа оттегісімен қатысында тотықтыру арқылы алады.Процесс бірінен кейін бірі келетін үш кезеңнен түрады:

Ацетилен алу

Ацетиленді Кучеров әдісі бойынша гидратациялау

Ацетальдегидті сірке қышқылына дейін тотықтыру

СаС2 ―>С2Н2 ―> СНзСНО―> СН3СООН

Ацетиленді ацетальдегидке дейін гидраттауды сұйық фазада сынап (II) сульфаты катализатор ретінде қатысында 70°С-де жүргізеді.

С2Н2 + Н2О ―> СНзСНО

Мұндай жағдайларда 20,8°С-де қайнайтын ацетальдегид реакциялық Тк

Кеңістікте хшшаладъі. Тидратациялау кезшде непзті реакциямен қатар қосымша реакция сынап (II) сульфатының ацетальдегидпен металл сынапқа дейін тотықсыздануы жүреді.

СНзСНО + Н2 S042О Н S + Н2 S О4 + СН3СООН

Ацетальдегидті сірке қышқылына дейін калий перманганаты ерітіндісінде ауа оттегісімен тотықтырады.

СН3СНО + 0,5 О2 ―>СНзСООН

Бұл кезде сонымен бірге қосымша ацетальдегидтің калий перманганатымен марганец (IV) оксиді түзіле жүретін тотығуы жүреді

3 СН3СНО +КМпО4 -> СНзСООН + СНзСООК +2 МпО2+ Н2О

Жэне марганец ацетаты түзіле жүретін тотығуы жүреді

5 СН3СНО + 2 КМпО4 -> 2(СН3СОО)2Мп + СН3СООК + КОН+2 Н2О