11 mavzu: Asosiy organik sintez texnologiyalari.
1. Sanoatda atsetilen ishlab chiqarish. Etilen va propilen olish texnologiyasi.
2. Sanoatda formaldegid va uning asosida maxsulotlar ishlab chiqarish.
3.
Sanoatda sirka aldegidi, sirka kislotasi va boshqa organik moddalar ishlab
chiqarish texnologiyalari.
Organik sintez o’z taraqqiytining boshlang’ich etaplarida oxirgi asosiy
mahsulot bilan oraliq yarim mahsulotlar (alkenlar, genogenlik hosilalar,
spirtlar,
aldegidlar, ketonlar, fenollar, aminlar va boshqalar) ishlab chiqarishni qo’shib olib
bordi. Keyinchalik organik sintezdan bir qancha o’ziga xos ishlab chiqarishlar:
plastmassalar, sintetik kauchuklar, kimyoviy tolalar, bo’yoqlar, dori-darmonlar
texnologiyalari ajralib chiqdi. Xozir zamon organik
sintez sanoati ikki muxim
maqsadga qaratilgan. 1) keng ko’lamli ishlab chiqarish, bunda (o’n va yuz ming
tonnalab ishlab chiqariladi.) Sanoatning boshqa tarmoqlari uchun yarim maxsulotlar
(masalan, yuqori molekulyar birikmalar uchun monomerlar) ishlab chiqariladi. 2)
bir qancha tayyor maxsulot (yuvish vositalari,
kimyoviy zaxarli birikmalar,
erituvchilar va boshqalar) ishlab chiqarish. Bugungi kunda organik sintez
maxsulotlaridan u yoki bu darajada foydalanmaydigan xalq xo’jaligining biror
tarmog’i yo’q.
Xozirgi paytda atsetilen kaltsiy karbitdan va uglevodorodlarni asosan tabiiy
gazni prolis qilish yo’li bilan olinadi. Kaltsiy karbit elektrotermik pechlarda oxak va
koksdan aralashtirib tayerlangan shixtani 1700 – 1800
0
S da qizdirib olinadi.
CaO +3C →CaC
2
+CO- 465kJ
Kaltsiy karbit suv bilan birga atsetilen va kaltsiy gidroksidga aylanadi.
CaC
2
+H
2
O → HC ≡ CH+Ca(OH)
2
+130 kJ
Bu metodning kamchiligi asosan unda juda ko’p elektr energiyasi (1 t
atsetilenga 10 - 11 ming Kvt s) sarflanishi,
foydadanadigan apparat va
uskunalarning kattaligi, hamda katta miqdorda foydalanish qiyin bo’lgan
chiqindining hosil bo’lishidir.
SHuning uchun xam keyingi yillarda sanoatda atsetilen shlab chiqarishning
asosiy metodi uglevodorodning ashyolarning pirolizi bo’lib qoldi. Piroliz metodlari
gaz aralashmasiga issiqligni berish usullari bilan bir birisidan farq qiladi.
Uglevodorodlarni parchalash uchun yetarli bo’ladigan yuqori harorat quyidagi uch
usulda olinadi:
1.
Elektr yoy yordamida (elektrokreking)
2.
To’g’ridan to’g’ri yoki regenerativ qizdirish (termik kreking)
3.
Xom ashyoning bir qismini yoqish orqali (termoksidlash pirolizi)
Bulardan keng qo’llaniladigan termoksidlash piroliz metodidir. Bunda tabiiy
gaz to’liq oksidlanishiga yetarli bo’lmagan miqdorda kislorod yoki kislorodga
boyitilgan (40 %
gacha O
2
) havo bilan aralashtirilib yoqiladi, bunda metanning
yonishidan CO
2
va H
2
O hosil bo’ladi. CH
4
+2O
2
↔CO
2
+2H
2
O. Ular metanning
ortiqchasi bilan birikib SO va N
2
hosil qiladi.
CH
4
+H
2
O↔CO+3H
2
CH
4
+CO
2
↔CO+2H
2
Bu
reaktsiyalarni
umumiy
holda
bunday
yozish
mumkin:
2CH
4
+O
2
↔2CO+4H
2
O
Bu jarayon katalizatorsiz hamda 1500
0
C da olib borilganda,bu qadar yuqori
haroratda
metanning CO va H
2
ga konvertsiyalanishi bilan bir qatorda uning va
gomologlarining pirolizi ham ketadi:
2CH
4
→3H
2
+CH≡CH-376 kJ
C
2
H
6
→2H
2
+CH≡CH-330 kJ
Asosiy reaktsiya bilan bir qatorda qo’shimcha reaktsiyalar ham ketadi.
CH
4
→C+2H
2
-88 kJ
CH≡CH→2C+H
2
+229 kJ
SHuning uchun ham qo’shimcha reaktsiyalarning kamaytirish maqsadida
hosil bo’lgan atsetilinni yuqori temperatura zonasida juda qisqa vaqt (0,003-0,004
sek.) bo’lishini taminlash uchun uning hajmiy tezligi oshiriladi hamda,tezlik bilan
sovutiladi.SHunday qilinganda metan to’liq atsetilinga aylanadi,atsetilinning unumi
30% ga yetarli.Bu jarayon maxsus pechlarda olib boriladi.Pech chidamli g’ishtlar
bilan qoplangan (132-rasm).Quvursimon pechlarda 600
0
S qizdirilgan tabiiy gaz
proliz pechning yuqorisidan yon tomonidan pechga kiritiladi,taxminan 600
0
S gacha
qizdirilgan kislorod pechning tepa qismidan soplo 1(hovo o’tadigan
konussimon
naycha) orqali kiritiladi.Gazlar katta tezlik bilan kelib pechning o’rta qismida
aralashtirish bo’lmasida 2 qo’shiladi,gazlar aralashmasi ko’p sonli mayda teshiklari
bo’lgan,o’tga chidamliligi juda yuqori hisoblangan keramik plita orqali o’tib
pechning ostki qismiga keladi va teshikchalardan o’tgan joyda metan chala yonadi
va uning pirolizi ketadi hamda shu yerda gazlar aralashmasi darhol forsunka 5 (suv
purkagich) orqali 200
0
S gacha issiq suv purkalib sovutiladi. (oson bug’lanish uchun
issiq suv purkalari).
Hosil bo’lgan qurilma gazlar aralashmasidan ajralish uchun gaz suv bilan
yuviladi,xo’l elektrofiltr orqalio’tkariladi, so’ngra gaz 0,1 MPa gacha siqiladi.
Gazlar aralashmasidan atsetilenni qarama qarshi oqim printsipida dimetilformamid
( q. t. 153
0
C ) yoki N-metilpiroliddin (q. t. 202
0
C) bilan eritib ajralib olinadi. Bu
erituvchilar faqat atsetilenni eritadi. Bosim atmosfera bosimigacha kamaytirilganda
va qizdirilganda atsetilen erituvchidan ajoalib chiqadi. 2. Atsetilen olinganda
qo’shimcha ravishda hosil bo’lgan CO va H
2
ni qayta ishlash yo’libilan 4 t ammiak,
yoki 3 t metanol olish mumkin. Qurilmaning (bir necha pechi bo’lganda)
maxsuldorligi 30 – 50 t /yil atsetilen. Olingan atsetilenning
tan narxi karbitdan
olinganligiga qaraganda ancha arzonga tushadi.
Atsetilen ko’pgina organik sintezlar uchun xom ashyo hisoblanadi. Undan
akrilometril, tetroxloretan, glitserin, polixlorvinil, etil spirti, sirka kislota, etilatsetat,
sintetik kauchuklar,tolalar, plastmassalar kabi yuzlab mazsulotlar olinadi. Atsetilin
maxsus gaz golderlarida va po’lat ballonlarida saqlanadi.Atsetilin katta bosimda
siqilganda portlaydi.SHuning uchun balonlar kizelgur (SiO
2
ning boshqa bir
ko’rinishi) bilan to’ldiriladi va atseton shimdiriladi
atsetilen atsetonda
eriydi.(1l.atseton 1,24 MPa da 350t.atsetilenni eritadi).