3.3. Aşağımolekullu olefinlərin birbaşa hidratasiya
prosesinin nəzəri əsasları
Qeyd edildiyi kimi, olefinlərin heterogen-katalitik hidratasiyası turşu
məhlullarında gedən proseslərlə çox oxşardır.
75
1. Çoxtonnajlı sənaye qurgularında əsasən katalizator kimi istifadə olunan fosforlu-
turş katalizatorların iştirakı ilə gedən proseslərdə olefinlərin protonlaşması nəticəsində
katalizatorun səthində karbokation əmələ gəlir ki, bu da yüksək temperaturda su ilə
reaksiyaya girib spirtə çevrilir. Məhlullarda olduğu kimi həm də karbokationun
spirtlərlə təsiri sadə efirlərin, olefinlərlə təsiri isə polimerlərin əmələ gəlməsinə səbəb
olur.
2. Birbaşa hidratasiya prosesində olefinlərin reaksiya qabiliyyəti sulfat turşusunun
iştirakı ilə gedən hidratasiya prosesindəki ardıcıllıqla dəyişir: olefinlərin reaksiya
qabiliyyəti onların əsaslılığının artması ilə artır, məsələn, izobutilenin hidratasiyası
propilenə nəzərən təqribən 8000 dəfə tez, propilenin hidratasiyası isə etileninkinə
nəzərən 8000 dəfə tez baş verir. Olefinlərin polimerləşmə qabiliyyəti də həmin qayda
ilə dəyişir.
Qeyd etdiyimiz kimi birbaşa hidratasiya prosesinin katalizatoru kimi yüksək
temperatur və təzyiq şərayitində sulfat və ya ortofosfat turşularının duru (10-30%)
məhlullarından istifadə oluna bilər. Başqa sözlə bu turşuların daha aqressiv olduğu
mühitdən istifadə olunur. Hal-hazırda korroziyaya qarşı mübarizədə yüksək
nailiyyətlərin əldə olunması nəticəsində bu hidratasiya üsulu sözsüz ki, xüsusi tədqiq
olunmağa layiqdir.
Bərk katalizatorlar – adətən ortofosfat turşusu və onun duzlarının alümosilikat,
silikagel, pemza və sair. kimi daşıyıcıların üzərinə hopdurulması ilə hazırlanır;
optofosfat turşusunun xeyli hissəsi (35% -ə qədəri) sərbəst halda olur. Posforlu-turşu
katalizatorlarının iştirakilə hidratasiya proseslərinin çatışmayan cəhəti aparatların
güclü korroziyaya uğraması və reaksiyanın qaz qarışığı axını ilə buxar halında olan
turşunun aparılmasıdır. Prosesi aparmaq üçün müxtəlif əlavələrlə aktivləşdirilmiş
metal oksidləri (məsələn, AICI
3
, W
2
O
3
, TiO
2
və sair.) əsasında hazırlanmış uçucu
olmayan katalizatorlardan da istifadə olunur. Ali olefinlərin hidratasiyası zamanı isə
iondəyişmə qətranları daha effektivdir.
76
Eyni bərabər şəraitdə bərk katalizatorların iştirakı ilə aparılan proseslər maye
katalizatorlarla aparılan proseslərə nəzərən xeyli yavaş gedir, lakin bu halda korroziya
xeyli azalır, bəzən isə heç olmur. Temperaturu artirmaqla reaksiya sürətini artırmaq
olar, lakin bu zaman spirtin çıxımı azalır və əlavə reaksiyaların (efirlər, polimerlər və
sair.) çıxımı isə artmış olur. Hal-hazırda ən çox tədqiq olunan və mövcud sənaye
qurğularında tətbiq olunan qaz fazada aparılan hidratasiya prosesləridir:
CH
2
= CH
2
qaz
+ H
2
O
qaz
→
C
2
H
5
OH
qaz
,
∆
H =
−
41868 kcoul/mol
Bu ekzotermiki proses həcmin azalması ilə gedir, odur ki, temperaturun və
təzyiqin azalması etanolun tarazlıq çıxımının artmasına səbəb olur. Cədvəl 3.1-də
etilen və su buxarının ekvimolyar qarışıqları üçün müxtəlif temperatur və təzyiqlərdə
etanolun tarazlıq çıxımları göstərilmişdir.
Cədvəl 3.1
Etilen və su buxarının ekvimolyar qarışığı üçün etanolun tarazlıq çıxımı.
Temperatura ,
o
C
Etanolun tarazlıq çıxımı , % ilə
0,5 MPa
0,8 MPa
1,0 Mpa
1,5 MPa
150
53,0
65,0
67,0
74,0
200
30,5
38,7
45,0
54,0
250
14,1
21,4
20,0
35,0
270
-
16,3
-
-
300
6,7
10,3
12,5
18,3
350
3,5
5,6
7,0
12,2
Atmosfer və ya ona yaxın olan təzyiqlərdə etanolun tarazlıq çıxımı bir-birinə
çox yaxındır, məsələn, atmosfer təzyiqində və 150
0
C temperaturunda etanolun çıxımı
ancaq 0,4% olur. Bu şəraitdə və fosforlu-turşu katalizatorlarının iştirakı ilə
reaksiyanın sürəti o qədər aşağıdır ki, bu da sənaye qurğuları üçün münasib hesab
77
olunmur. Prosesin əsas texnoloji parametrlərini müəyyən etmək üçün 2 fiziki-kimyəvi
faktora fikir vermək lazımdır. Bu hər şeydən əvvəl prosesin temperaturunu müəyyən
etmək üçün həlledici əhəmiyyət kəsb edən katalizatorun aktivliyidir. Məlumdur ki,
hal-hazırda geniş istifadə olunan fosforlu-turşu katalizatorlarının aktivliyi yüksək
deyil, ancaq 280 – 300
0
C-də onun sənaye miqyasında istifadəsi məqbul hesab oluna
bilər . Bundan yüksək temperaturlarda isə etilenin polimerləşməsi, efirin sürətlə
ə
mələgəlməsi və sair kimi əlavə reaksiyaların baş verməsi artır. Bu buxar fazada
gedən hidratasiya prosesində digər faktor isə prosesin təzyiqini müəyyən etmək üçün
həlledici rol oynayan, etilenə nəzərən xeyli az olan suyun uçuculuğudur. Suyun
uçuculuğu isə eyni bərabər şəraitdə su buxarının parsial təzyiqindən asılıdır, yəni o da
temperaturdan asılıdır.
Beləliklə, prosesin həm sürətini həm də ümumi təzyiqini, deməli etilenin
konversiyasını və digər göstəriciləri də müəyyən etmək üçün temperatur mühüm
parametr hesab olunur.
3.4. Alçaq molekullu olefinlərin birbaşa
hidratasiyasının texnologiyası
Etilenin birbaşa hidratasiya prosesini həyata keçirmək üçün sənaye miqyasında bir
neçə texnoloji sxemlərdən istifadə olunur. Yeni ekoloji təhlükəsiz etanol sintezi üçün
təklif olunan texnoloji sxemin mövcud olan qurğulardan əsas fərqləri aşağıdakılardır:
1.Yüksək təzyiq buxarından istifadə olunmaması, onun resikl suyu və buxar
kondensatı ilə əvəz edilməsi;
2. Bütün xammalın bir axında qızdırılması, qızdırılmanın son mərhələsində alovla
qızdırılmanın tərbiq olunması;
3. Reaksiya qarışıgının soyutma və neytrallaşma sxeminin dəyişməsi ilə yüksək
potensiallı istiliyin utilizasiya olunması;
78
4. Korroziyanın aradan qaldırılması məqsədilə hermetik qoruyucu stəkana malik
böyük həcmli hidratatorların tətbiqi;
5. Prosesin gedişində katalizatorun fosfat turşusu ilə hopdurulması;
6. Çox yüksək təmizlikli etilendən istifadə olunması;
7.Sirkulyasiya olunan qazın polimerlərdən yuyulması, sirkulyasiya olunan qazda
etilenin miqdarının 95 – 97% -ə çatdırılması;
8.Hidratasiya katalizatorunun diatomit daşıyıcısınin silikagel ilə əvəz olunması;
9. Prosesi aşagı həcmi sürətlə apararaq xammalın bir keçiddə konversiyasının
artırılması;
10. Prosesin selektivliyinin müvafiq artımına uyğun olaraq dietilefirinin ayrılması və
birbaşa utilizasiyası;
11. Su-spirt məhlulundan spirti ayırdıqdan sonra suyun yenidən resiklə qaytarılması;
12. Hidratatordan aparılmış ortofosfat turşusunun qismən resikli.
Alçaq molekullu olefinlərin birbaşa hidratasiya prosesinin təkmilləşdirilməsinin
mümkün istiqamətləri aşağıdakılardan ibarətdir:
1. Etanol istehsalı üçün daha sadə texnoloji sxemlərdən istifadə olunması da
mümkündür, məsələn, etilen axınının qaynar su ilə suvarılan skrubberdə su buxarı ilə
doydurulması (saturasiya qülləsi). Bu məqsədlə etilenin rektifikasiyası qurğusundan
resirkulyasiya olunan qaynar (fuzel suyu) sudan da istifadə oluna bilər. Bu yolla
hazırlanan qarışıqın lazım olan temperatura qədər qızdırıması alovlu qızdırılma
sobasında həyata keçirilir. Şəkil 3.1-də ilkin qarışığın qızdırılma və saturasiyası ilə
etilenin birbaşa hidratasiya prosesinin texnoloji sxemi göstərilmişdir. Bu sadə sxemin
üstün cəhətləri:
a) texnoloji sxemdən utilizasiya qazanlarının və bir sıra istidəyişdiricilərin
çıxarılması ilə qurğunun sadələşdirilməsi;
b) baha başa gələn yüksək təzyiqli qızmış su buxarından istifadə olunmaması;
c) fuzel suyunun hidratasiya prosesində resirkulyasiya olunması ilə tullantı suyunun
miqdarının xeyli azaldılması və s.
79
Etilenin birbaşa hidratasiya prosesinin texnoloji sxeminin izahı:
Təzə etilen fraksiyası 1kompressoru vasitəsilə 2 sirkulyasiya kompressorunun
sovurma xəttinə verilərək sirkulyasiya olunan qazlarla qarışdırılır, sonra 3 saturasiya
kalonuna daxil olur. 3 saturasiya kalonunun yuxarısından verilən qaynar su ilə etilen
axınının doydurulması baş verir. Bu məqsədlə etilenin rektifikasiya qurğusundan
resirkulyasiya olunan qaynar fuzel suyundan da istifadə oluna bilər. Sonra su ilə
doydurulmuş etilen axını lazımi temperatura qədər qızdırılmaq üçün 4 sobasına
verilir. 280 – 300
0
C temperaturlu su ilə doydurulmuş etilen 5 reaktorunun yuxarı
hissəsinə daxil olur. 5 reaktoru kataizator layı ilə (8-10 m hündürlüyünə qədər)
doldurulur. 5 reaktorunun aşağı hissəsindən çıxan reaksiya məhsulları 6
istidəyişdiricisini keçərək 7 xam etanol kondensatoruna daxil olur ki, burada da
etanol və su buxarının kondensləşməsi prosesi gedir. Sonra 8 yüksək təzyiq
separatorunda qaz-maye qarışığı separasiya olunur, reaksiya məhsullarından inert
qazlar ayrılaraq yenidən 2 sirkulyasiya kompressorunun sovurma xəttinə qaytarılır.
8 aparatından çıxan maye-qaz qarışığı 10 aşağı təzyiq separatoruna verilir ki, burada
da kondensatda həll olan qazlar ayrılır və etilenin regenerasiyası qurğusuna
göndərilir. Sovrulma qazlarından ayrılaraq xam etanol 11 tutumuna yığılır və oradan
da 9 nasosu vasitəsilə rektifikasiya prosesinə göndərilir.
2. Daha aktiv (daha yaxşı neytral) katalizatorların kəşf olunması və tətbiqi. ABŞ-da
yüksək aktivliyə və selektivliyıə malik olan yeni neytral oksid katalizatorunun (ZnO
üzərinə hopdurulmuş TiO
2
) iştirakı ilə, il ərzində 250 min ton etanol istehsal edən
qurğu işə buraxılmışdır. Proses 220
0
C və 5,0 MPa təzyiq altında aparılır. Bu
katalizatorun iştirakı ilə etilenin konversiyası
≈
10% olur. Yeni katalizatorun tətbiqi
qaz axınlarının sirkulyasiyasını kəskin (
≈
2 dəfəyə qədər) azaldır, istidəyişdirmə
sistemlərinin daha da sadələşməsinə, ortofosfat turşusunun regenerasiyası,
neytrallaşması və doydurulması üçün lazım olan bütün texnologiyaların aradan
qaldırılmasına səbəb olur. Prosesin yüksək selektivliyə malik olması qurğunun
sadələşməsinə və etanolun ayrılması üçün bir rektifikasiya kalonundan istifadə
80
olunmasına səbəb olur. Qeyd etmək lazımdır ki, bu prosesin də çatışmayan cəhətləri
vardır. Temperaturun aşağı salınması təzyiqin də aşağı düşməsinə səbəb olur ki, bu da
proses üçün əlverişli faktor hesab olunmur.
3. Alçaq molekullu olefinlərin birbaşa hidratasiya prosesinin təkmilləşdirilməsinin ən
mühüm istiqaməti etilenin maye su ilə hidratasiya prosesinin işlənib hazırlanmasıdır.
Bu halda 2 variantdan istifadə oluna bilər. Birinci variantda proses aşağıdakı reaksiya
üzrə gedər:
C
2
H
4
qaz
+ H
2
O
m
C
2
H
5
OH
qaz
,
∆
H = - 2093,4 kcoul/mol
Reaksiya istiliyi çox az olduğundan konversiya demək olar ki,temperaturdan
asılı olmur. Deməli prosesin münasib sürətini əldə etmək üçün prosesi yüksək
temperaturda da aparmaq olar. Lakin işçi temperatur diapazonu etanol (
∼
243
0
C) və
suyun (
∼
374
0
C) kritik temperatur qiymətləri ilə kəskin məhdudlaşır. Buna görə də
qazşəkilli etanol və maye su ancaq dar temperatur intervalinda termodinamiki
mövcud ola bilərlər. Suyun buxarlanmamasından ötrü təzyiq suyun kritik təzyiqindən
yüksək olmalıdır ki, bu da t = 374
0
C – də 21,7 MPa olur. Etilenin kritik temperaturu
xeyli aşağı - 9,7
0
C olduğundan prosesin işçi temperaturunu təyin etmir.
Beləliklə, 250
0
C-də və 30 MPa təzyiqdə, bir keçiddə etanolun nəzəri mümkün
çıxımı
≈
60%, ehtimal olunan praktiki çıxımı isə
≈
30-40% olur. Bundan başqa
təzyiqin artırılması etilenin suda həllolmasını artırır ki, bu da onun sudan katalizator
səthinə diffuziyasını artıraraq prosesi də sürətləndirər. Reaksiya istiliyinin az olmasını
nəzərə alaraq demək olar ki, ən yüksək konversiyada belə istiliyin çıxarılması çətinlik
törətməyəcəkdir və suyun bir hissəsinin buxarlandırılması ilə həyata keçirilə
biləcəkdir. Bu cur proseslərin reaktor-kalonlarda aparılması ən sadə və iqtisadi
baxımdan da əlverişli hesab olunur. Proses Raşiq həlqələri üzərinə hopdurulmaqla
hazırlanmış hər hansı bərk katalizator iştirakilə aparılarkən həm hidratasiya həm də
rektifikasiya prosesləri eyni zamanda həyata keçirilir. Əsas problem yeni
katalizatorların axtarışı zamanı yaranır.
İkinci variantda proses aşağıdakı reaksiya üzrə gedər:
81
C
2
H
4
qaz
+ H
2
O
maye
C
2
H
5
OH
maye
,
∆
H = -41868 kcoul/mol
Bu reaksiya çoxlu miqdarda istiliyin ayrılması ilə gedir, odur ki, temperaturun
artırılması ilə etanolun çıxımı azalır. Lakin reaksiya həcmin azalması ilə getdiyinə
görə yüksək temperaturun mənfi təsirini yumşaldan faktor təzyiq hesab olunur. Belə
ki, yeganə qazşəkilli reagent olan etilenin kritik temperaturu 9,7
0
C olduğundan və bu
da praktiki olaraq həmişə prosesin işçi temperaturundan aşağı olduğuna görə təzyiqin
artırılması nəzərə çarpacaq məhdudiyyətlərə səbəb olmur.
Belə maye fazalı prosesin tədqiqini ZnO ilə aktivləşdirilən volfram oksidinin
W
2
O
3
daşıyıcı – silikagel üzərinə hopdurulması ilə hazırlanan katalizator iştirakı ilə,
250
0
C temperatur və P=30 MPa təzyiqdə axınlı reaktorlarda həyata keçirirlər. Bu cür
reaktorun yuxarı hissəsinə etilen və su verilir, aşağı hissəsindən isə etanolun 20%-li
məhlulu ayrılır. Proses çox aşagı məhsuldarlığı ilə xarakterizə olunur. Katalizator
kimi neytral iondəyişmə qətranlarından istifadə olunduqda da analoji nəticələr əldə
olunur.
Katalizator kimi sulfat turşusunun 1–10% -li məhlulundan istifadə olunarsa
200– 250
0
C –də və
≈
10 MPa təzyiqdə, bir keçiddə etilenin konversiyası 90%-ə
çatır.
Beləliklə, bu və ya digər variantla maye fazalı prosesi yerinə yetirmək üçün
aktiv katalizatorların (bərk və ya maye), həmçinin də anti korroziya xassəli
materialların geniş axtarışı hal-hazırda mühüm məsələlərdən hesab olunur. Bu
məsələlərin həlli etilenin birbaşa hidratasiya prosesinin əsaslı təkmilləşməsinə və
buxar fazalı proseslərə xas olan bütün çatışmamazlığın aradan qaldırılmasına imkan
verəcək.
82
3.5. Allil spirtinin alınması
Ə
sas üzvi və polimerlər sintezinin mühüm yarım məhsullarından biri də allil
spirti hesab olunur. Məsələn, praktiki əhəmiyyət kəsb edən bütün sintetik xlorsuz
qliserinin alınma üsulları allil spirtinə əsaslanır. Allil spirtini propilendən müxtəlif
üsullarla alırlar. Polimerlər sintezi üçün lazım olan bir sıra qiymətli monomerlərin
istehsalında və həmçinin də lak-boyaq kompozisiyalarının hazırlanmasında allil spirti
vacib xammallardan hesab olunur. Məsələn, allil spirtindən qlisidol, qliserinin
monoallil efirləri, sintetik liflər istehsalı prosesində xammal kimi istifadə olunan
allilqlisidil efiri, formalaşdırılmış məmulatlar, armaturlaşdırılmış şüşə plastiklər,
polimer məmulatları, yeyinti məhsulları, tibb ləvazimatları, ətriyyat məmulatları və s.
alınır. Beləliklə allil spirtinin əhəmiyyəti onun xalq təsərrufatının müxtəlif sahələrində
xeyli dərəcədə universal istifadə olunması ilə müəyyən edilir.
Ümumiyyətlə allil spirtini allilxloridin sabunlaşması, akroleyinin reduksiyası və
propilen oksidinin izomerləşməci yolu ilə almaq olar. Bu alınma üsullarının ümumi
xüsusiyyətləri ondan ibarətdir ki, hər üç üsulun əsas xammalı propilendir, çünki həm
allil xlorid, həm akroleyin, həm də propilen oksidi propilendən alınır. Eyni zamanda
allil spirtinin istehsalı prosesində daha perspektiv xammal allilasetat da ola bilər.
Allilxlorid vasitəsi ilə allil spirtinin alınması iki reaksiyaya – propilenin
xlorlaşmasına və allilxloridin sabunlaşmasına əsaslanır :
CH
3
−
CH
=
CH
2
+ CI
2
CH
2
=
CH
−
CH
2
CI + HCI ...(3.21)
CH
2
=
CH
−
CH
2
CI + NaOH CH
2
=
CH
−
CH
2
OH
+ NaCI ...(3.22)
Bu allil spirtinin sənaye miqyasında ilk alınma üsuludur. Lakin alınan əmtəə
məhsulunun yüksək keyfiyyətə malik olmasına baxmayaraq bu üsul indiki zamanda
ekoloji tələbata və texniki səviyyəsinə görə məqbul hesab oluna bilməz. İş ondadır ki,
birinci mərhələdə istifadə olunan xlor tullantıların tərkibinə keçir ki, onların da qeyri
ixtisaslı istifadə olunması və ya məhv edilməsi prosesin ümumilikdə iqtisadi
baxımdan rəqabət aparma qabiliyyətini azaldır.
83
Allil spirtinin propilenin oksidləşmə məhsullarından alınması üsulu daha
perspektiv hesab olunur. Propilenin oksidləşməsi yolu ilə alınan akroleyinin
reduksiyası ilə allil spirtinin sintez üsulu məlumdur. Akroleyin polimerləşmə
reaksiyalarına çox meyilli olduğuna görə bu üsul geniş tətbiq sahəsi tapa bilməmişdir.
Allil spirtinin daha perspektiv sintez üsulu – onun propilen oksidindən alınmasıdır.
Bu üsul iki reaksiyaya əsaslanır:
Birinci reaksiya oksigendən tutmuş hidroperoksid və peroksiturşular kimi bir sıra
oksidləşdiricilərin iştirakı ilə aparıla bilər. Həm də nəzərə almaq lazımdır ki,
oksidləşdiricilərin reduksiya olunmuş formasını suyun ayrılması ilə regenerasiya
etmək olar, ya da xalq təsərrüfatında istifadə etmək olar. Bu da propilen oksidinin
alınma üsulunu olduqca çevik və çoxvariantlı edir.
Propilen oksidinin qaz fazada izomerləşməsi yolu ilə allil spirtinin alınması
litiumfosfat katalizatorunun iştirakı ilə 300
−
350
0
C temperaturda, xammalın
verilməsinin həcmi sürətinin 1,5 saat
−
1
qiymətində aparılır. Bu halda propilen
oksidinin konversiyası 60 % - dən az olmur. Onun çevrilməyə görə selektivliyi allil
spirtinə görə 89 %, propion aldehidinə görə 6%, asetona görə 3%, n-propanola görə
1%, polimerlərə görə isə 1% olur. Alınan reaksiya məhsullarını rektifikasiya yolu ilə
ayırırlar. Ayrılan propiloksidini yenidən retsiklə qaytarırlar. Katalizatorun işçi
tsiklinin davamiyyət müddəti 250-300 saat olur. Hər işçi tsiklin sonunda 30 dəqiqəlik
regenerasiya tsikli yerinə yetirilir, katalizatorun işləmə müddəti isə 2500 saat olur.
Şə
kil 3.2-də propilen oksidindən allil spirtinin alınması prosesinin əsas texnoloji
CH
2
=
CH
−
CH
3
+
[
O
]
CH
2
CH
−
CH
3
...(3.23)
O
CH
2
CH
−
CH
3
CH
2
=
CH
−
CH
2
OH
...(3.24)
O
84
qovşağı və axınları göstərimişdir. Təzə və qayıdan propilen oksidi 1 izomerləşmə
reaktoruna daxil olur. İzomerləşmə reaktoru litiumfosfat katalizatoru ilə doldurulur
və izomerləşmə prosesi 300-350
0
C –də aparılır. Reaksiya məhsulları 1 reaktorunun
aşağısından çıxaraq ardıcıl olaraq 2,3,4 rektifikasiya kalonlarını keçərək əvvəlcə
propilenoksidindən, sonra yüngül qaynayan qatışıqlardan, daha sonra isə allil
spirtindən ayrılır.
3.6. Allil spirtinin propilendən allilasetatın köməyi ilə alınması
Qeyd etmək lazımdır ki, propilenin oksidləşdirici asetooksilləşməsi ilə allilasetat
alınır ki, ondan da allil spirtinin alınması aşağıdakı reaksiyalar üzrə baş verir:
CH
2
=
CH
−
CH
3
+ CH
3
COOH + 0,5 O
2
CH
2
=
CH
−
CH
2
OCOCH
3
+H
2
O
... (3.25)
CH
2
=
CH
−
CH
2
OCOCH
3
+
H
2
O CH
2
=
CH
−
CH
2
OH + CH
3
COOH
...(3.26)
İ
kinci çevrilməni həm allilasetatın sabunlaşması həm də alkaqoliz yolu iə də
almaq olar. Lakin bu variantların heç birindən istifadə olunmur, çünki, bunlardan biri
stexiometrik qələvi sərfi ilə, digəri sirkə turşusunun hər hansı bir mürəkkəb efirinin
istehsalı ilə baglıdır. Hidroliz reaksiyasından istifadə olunmasının üstünlükləri vardır.
Belə ki, hidroliz prosesində əmələ gələn sirkə turşusunu allilasetat sintezində təkrar
emal etməklə və birinci mərhələdə ayrılan suyun allilasetatın hidrolizi prosesində
istifadə olunması ilə tullantısız istehsal prosesini yaratmaq mümkündür.
Allilasetatın hidroliz prosesini maye fazada dənəvar KU-2FPP tipli turş formalı
kationitlə doldurulmuş ideal qarışmalı reaktorlar kaskadında həyata keçirirlər. Proses
85-95
0
C –də allilasetat:su = 1:(3–5) nisbətində və 0,75–1,5 saat
−
1
həcmi sürətində
gedir. Bu halda 100 % selektivlikdə allilasetatın konversiyası 70% -ə çatır.
Katalizatorun işləmə müddəti 4000saat olur. Alınan reaksiya məhsullarını rektifkasiya
üsulu ilə ayırırlar. Şəkil 3.3-də allilasetat vasitəsilə allil spirtinin alınması prosesinin
85
texnoloji sxemi verilmişdir. Təzə və qayıdan allilasetat və su 1 hidroliz reaktoruna
daxil olur. Hidroliz məhsulları 1 reaktorundan 2 rektifikasiya kalonuna verilir. Burada
hidroliz məhsullarından reaksiyaya daxil olmayan sirkə turşusu ayrılaraq 7
rektifikasiya kalonuna göndərilir. 7 rektifikasiya kalonunda sirkə turşusu ayrılır və su
yenidən 1 hidroliz kalonuna qaytarılır. Sonra 3 kalonunda hidroliz məhsullarının
tərkibindən reaksiyaya girməyən allilasetat ayrılaraq 4 faza ayırıcısını keçir və
yenidən hidroliz prosesinə qaytarılır. 3 kalonundan çıxan hidroliz məhsulları 5
kalonunda qələvi məhlulu ilə neytrallaşdırılır. 5 kalonunun yuxarısından xam allil
spirti çıxır. 6 kalonunda allil spirtinin mütləqləşdirilməsi prosesi gedir və kalonun
yuxarısından mütləqləşdirilmiş allil spirti qovulur. 6 kalonunun kub qalığı isə qətranlı
maddələrdən ibarət olur.
Allilasetatın hidroliz reaksiyasının kinetikasının tədqiqi göstərir ki, bu dönər
reaksiyanın sürəti katalizatora və hər bir reagentə görə birinci dərəcəli tənliklə təsvir
olunur. Aktivləşmə enerjisi 45,0 kcoul/mol –dur və temperatur artdıqca tarazlıq sağa
tərəf yönəlir. Allil spirtinin alınmasının fasiləsiz işləyən reaksiya- rektifikasiya
proseslərini birgə tətbiq etməyə əsaslanan yeni bir variantı işlənib hazırlanmışdır. Bu
halda xammalın konversiyası suyun molyar artıqlığı 1,5 olduqda 99% -ə çatır ki, bu
da prosesin texniki iqtisadi göstəricilərinin yaxşılaşmasına səbəb olur.
Propilenoksidindən və allilasetatdan alınan əmtəə məhsulunu keyfiyyətinə görə
fərqləndirirlər. Allil spirtinin propilenoksidindən alınması zamanı əksər hallarda
propanol-1–in bir sıra xoşagəlməyən qatışıqları da əmələ gəlir ki, bu da məqsədli
məhsulun ayrılmasına enerji sərfini xeyli artırır. Odur ki, kiçik miqyaslı istehsal
proseslərində xammal kimi propilenoksidindən, orta və iri miqyaslı proseslərdə isə
xammal kimi allilasetatdan istifadə olunması iqtisadi cəhətdən daha əlverişli hesab
oluna bilər.
|