Азярбайжан республикасы тящсил назирлийи азярбайжан дювлят нефт академийасы



Yüklə 5.01 Kb.
PDF просмотр
səhifə8/12
tarix28.04.2017
ölçüsü5.01 Kb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

3.7. İzopropilbenzoldan fenol və asetonun  istehsalı 
Hal hazırda fenolun müxtəlif alınma üsullarından istifadə edirlər: 
1.Toluolun katalitik oksidləşməsi; 
2. Benzolun birbaşa oksidləşməsi: 
3. Kumol metodu ilə fenolun alınması; 
4. 
Tsikloheksanın 
oksidləşməsilə 
tsikloheksanonun 
alınması, 
onun 
da 
dehidrogenləşməsilə fenolun alınması; 
5. Xlorbenzol metodu ilə fenolun alınması; 
6.  Benzolun oksidləşdirici xlorlaşması ilə (Raşiq metodu) fenolun alınması; 
7. Sulfonat üsulu ilə fenolun alınması. 
        Göstərilən  üsullardan  sənaye  miqyasında  ancaq  dördündən  istifadə  olunur  ki, 
bunlar  da  toluolun  katalitik  oksidləşməsi,  benzolun  birbaşa  oksidləşməsi,  Raşiq  və 
kumol  üsullarına  əsaslanır.  Ümumi  istehsal  olunan  fenolun  90%  -  dən  çoxu  kumol 
üsulu ilə alınır. Bu üsulun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, burada eyni zamanda digər bir 
qiymətli  məhsul  olan  aseton  da  alınır.  Kumol  metodu  ilə  fenol  və  asetonun  birgə 
alınması  7  mərhələdən  ibarətdir:  benzolun  alkilləşməsi;  izopropilbenzolun 
oksidləşməsi; 
hidroperoksidin 
ayrılması; 
hidroperoksidin 
parçalanması; 
hidroperoksidin neytrallaşdırılması; fenolun ayrılması; asetonun ayrılması. 
 
3.7.1 Prosesin nəzəri əsasları
 
Izopropilbenzolun oksidləşmə reaksiyası: 
   C
6
H
5
(CH
3
)
2
CH   
   C
6
H
5
(CH
3
)
2
COOH           ................(3.27)   
mürəkkəb 
zəncirvari 
mexanizm 
üzrə, 
zəncirin 
ş
axələnməsilə 
baş 
verir. 
Izopropilbenzolun  oksidləşmə  reaksiyasında  hidroperoksidə  görə  100%-li  selektivlik 
ə
ldə  etmək  mümkün  deyil.  Belə  ki,  əsas  reaksiya  ilə  paralel  olaraq 
dimetilfenilkarbinol, asetofenon, qarışqa turşusu, cüzi dərəcədə dikumilperoksid tipli 
peroksid məhsulları da əmələ gəlir. 

 
87
       Hal-hazırda  istehsalat  şəraitində    izopropilbenzolun  oksidləşmə  mərhələsinin 
hidroperoksidə görə selektivliyi 91-95 mol.%  təşkil edir. Bu cür selektivlik reaktorun 
konstruktiv tərtibatı ilə reaksiya kütləsində  hidroperoksidin optimal qatılığından (15-
25%),  optimal  temperaturdan  (100-120
0
C)  və  daha  aktiv  katalizatorlardan  istifadə 
olunmaqla təmin olunur. 
       Oksidləşmə  prosesini  müxtəlif  katalizatorların  iştirakı  ilə  həm  maye  həm  də 
buxar fazada aparmaq olar. Maye fazada, 100
0
C  (100-120 
0
C) temperaturdan yuxarı 
temperaturda aparılan oksidləşmə proseslərində katalizator kimi daha geniş Mn və Co 
rezinatları  və  naftenatlarından  istifadə  edirlər.  İnisiatorlardan  da  istifadə  olunur. 
Məsələn  şixtaya  2,5-3,5%  miqdarında  əlavə  olunan  hidroperoksidin  özü  də  inisiator 
kimi  istifadə  oluna  bilir.  Əmələ  gələn  izopropilbenzol  hidroperoksidinin  bir  hissəsi 
termiki  parçalanmaya  məruz  qalır.  Temperatur  artdıqca  hidroperoksidin  parçalanma 
sürəti  də  artır.  İzopropilbenzol  hidroperoksidinin  əsas  parçalanma  məhsulları 
dimetilfenilkarbinol ,asetofenon və metil spirtindən ibarətdir.  
              C
6
H
5
(CH
3
)
2
COOH   
   C
6
H
5
(CH
3
)
2
COH            .............(3.28) 
            C
6
H
5
(CH
3
)
2
COOH   
   C
6
H
5
COCH
3
  +  CH
3
OH   ...........(3.29) 
             Əmələ  gələn  metanol  formaldehid  və  qarışqa  turşusuna  oksidləşir  ki,  bunlar 
da  izopropilbenzolun  oksidləşmə  prosesində  ingibitor  rolunu  oynayırlar.  Qeyd 
olunduğu kimi hidroperoksidin çıxımına temperatur və oksidləşmə müddəti təsir edir. 
Belə ki, temperaturun həddən artıq aşağı salınması reaksiya sürətini azaldır, məsələn 
bir saat müddətində t = 120
0
C–də hidroperoksidin çıxımı 8-10%, t = 100
0
C –də isə 2-
3  kütlə%  olmuşdur.  Reaksiya  kütləsində  hidroperoksidin  kütlə  faizi  18  və  daha 
yüksək olduqda onun parçalanması başlayır. Yüksək temperaturlarda hidroperoksidin 
parçalanması  partlayışla  müşahidə  olunur.  Peroksidin  optimal  qatılığında  belə 
oksidatın  tərkibində  0,5-dən  5%-ə  qədər    parçalanma  məhsulları  olur.  Oksidləşmə 
prosesinə  qələvi  mühiti  (pH  =  7,5)  əlverişli  şərait  yaradır,  belə  ki,  oksidləşmə 
prosesində əmələ gələn turşular- ingibitorlar neytrallaşdırılır. 

 
88
     Beləliklə  oksidləşmə  prosesini  120
0
C-130
0
C-də,  P  =0,5-1  MPa  təzyiq  altında,    
pH=8,5-10,5  qiymətlərində  həyata  keçirirlər.  Bu  cür  şəraitdə  oksidatın  tərkibində 
hidroperoksidin son miqdarı 25% olur. İzopropilbenzolun oksidləşmə prosesini həyata 
keçirmək  üçün  aşağıdakı  reaktorlardan  istifadə  olunur:  kalon  tipli;  qarışdırıcı 
quruluşlu (reaktorlar kaskadından); və erlift tipli reaktorlar. 
 
3.7.2. İzopropilbenzol hidroperoksidinin parçalanması 
    Texniki  izopropilbenzol  hidroperoksidini  sulfat  turşusunun  iştirakı  ilə  parçalanma 
prosesinə düçar edirlər. Bu zaman fenol və asetonla yanaşı həm də yan məhsullar- 
α
-
metilstirol, kumol-fenol, 
α
-metilstirolun dimerləri və qətranlar əmələ gəlir.  
                                                 H
2
SO

           C
6
H
5
(CH
3
)
2
COOH                         C
6
H
5
OH  +  CH
3
COCH
3
   ...........(3.30) 
 
Texniki  izopropilbenzol  hidroperoksidinin  tərkibində  olan  dimetilfenilkarbinol    yan 
məhsulların 80–85% -nin alınmasına imkan yaradır. Asetofenon oksidləşmə şəraitində 
praktiki 
olaraq 
digər 
məhsullara 
çevrilmirlər, 
eyni 
zamanda 
30-40% 
dimetilfenilkarbinol  isə 
α
-metilstirola  çevrilir  ki,  o  da  əmtəə  məhsulu  kimi  və  ya  da 
izopropilbenzolla birlikdə karbohidrogen fraksiyasi şəklində ayrılır. 
 Hidroperoksidin parçalanma mexanizmi aşağıdakı sxem üzrə baş verir. 
1.)
 
Oksonium ionunun əmələ gəlməsi və onun dehidratasiyası: 
        
     CH
3
                                           CH
3
                             CH
3
   
C
6
H
5

C

 OOH   +  H
+
              C
6
H
5

C

 OOH
2
          C
6
H
5

C

 O
+
    + H
2
O ..(3.31)                 
     CH
3
                                           CH
3
                              CH
3
              
                                                                 
2.)Əmələ gələn ionun  fenil qrupunun oksigen atomuna miqrasiyası ilə qruplaşması: 
 

 
89
                      CH
3
                        CH
3
     
           C
6
H
5

C

 O
+
                     C
6
H
5

O

C
+
                                          .........(3.32) 
                      CH
3
                       CH
3
   
 
2.)
 
Karbonium ionunun hidroperoksid molekulası ilə qarşılıqlı təsiri: 
          
           CH
3                                 
CH
3                                                                
CH
3                                 
CH

C
6
H
5

+
C         +     C
6
H
5

C

 OOH                  C
6
H
5

O



OH  +  C
6
H
5

C

O

            CH
3
                      CH
3
                                         CH
3
                     CH
3
          
 
 
                                                                                  C
6
H
5

OH   +  CH
3

CO

 CH
3
        
                                                                                                                   .........(3.33) 
Hidroperoksidin  parçalanmasını  sulfat  turşusunun  asetondakı  məhlulunun 
iştirakı  ilə  həyata  keçirirlər.  Fenol  və  asetonun  maksimal  çıxımı  sulfat  turşusunun 
qatılığı  hidroperoksid  kütləsinə görə 0,07-0,1%   olduqda  əldə olunur. Zəif  turşuların 
(metafosfat,  oksalat  və  ş.)  iştirakı  ilə  parçalanma  daha  yüksək  temperaturda  (100-
120
0
C)  baş  verir  ki,  bu  zaman  da  fenol  və  asetonun  çıxımı  aşağı  olur.  Məqsədli 
məhsulun çıxımı da temperaturdan asılıdır. Belə ki, parçalanma temperaturunu 50
0
C- 
dən 80
0
C-yə qədər artırdıqda asetonun çıxımı 98-99%-dən 89%-ə qədər (

10%  təşkil 
edir),  fenolun  çıxımı  isə  98%  -dən  80-82%  -ə  qədər  azalır.  Bununla  bərabər  aşağı 
temperaturlarda  (

30 
0
C)  prosesin  davamiyyəti  kəskin  artır  və  reaksiya  kütləsində 
parçalanmayan  hidroperoksid  də  qalır.  Odur  ki,  hidroperoksidin  parçalanması 
reaksiyasının  optimal  temperaturu  50-60
0
C  hesab  olunur.  Parçalanmaya  daha  çox 
durulaşdırılmış  hidroperoksid  verirlər  ki,  partlayış  təhlükəsini  aradan  qaldırmaq 
məqsədilə  parçalanmaya  durulaşdırılmış  hidroperoksid  verirlər  .  Hidroperoksidin 
parçalanma  prosesini  aparmaq  məqsədilə  təkmilləşdirilmiş  izotermiki  reaktorlardan 
istifadə  olunması  məqsədəuyğun  hesab  olunur.  Bu  cür  reaktorlarda  istilik  artıq 

 
90
asetonun  buxarlanması  yolu  ilə  sistemden  çıxarılır.  Belə  reaktorlarda  fenol  və 
asetonun çıxımı 98% -ə çatır. 
 
3.7.3. İzopropilbenzoldan fenol və asetonun birgə  
alınması texnologiyası 
         Kumol  metodu  ilə  fenolla  asetonun  birgə  alınması  prosesinin  texnoloji  sxemi 
şə
kil  3.4–də  göstərilmişdir.  7  qarışdırıcısında  təzə  və  qayıdan  izopropilbenzol  
izopropilbenzol hidroperoksidi (şıxta kütləsinin 6% -i) ilə  qarışdırılır. Alınan şıxta 6 
nasosu  vasitəsilə  3  istidəyişdiricisinə  verilir,  burada    oksidatın temperaturu  hesabına 
110
0
C –yə qədər qızdırılır və sonra   2 oksidləşdirici kalonunun yuxarı hissəsinə daxil 
edilir.  2  oksidləşdirici  kalonunun  aşağı  hissəsinə  isə  qabaqcadan    110
0
C  –yə  qədər 
qızdırılmış hava vurulur. Sxemdə içərisi boş, istiliyi çıxarmaq üçün ilanvarı borularla 
təchiz olunmuş oksidləşdirici kalon göstərilmişdir. Oksidləşdirici kalon kimi həm də 
daha  effektiv  olan  boşqablı  kalondan  istifadə  oluna  bilər.  Bu  halda  oksidat  kalonun 
yuxarı hissəsindən xaric edilir. İşlənmiş hava izopropilbenzol buxarları, turşu və digər 
qatışıqlarla    birlikdə  əvvəlcə  3  istidəyişdiricisini  və  4    kondensatorunu  sonra  isə  5 
çökdürücü- neytralizatorunu keçir. 5 çökdürücü- neytralizatorunda turşular soda və ya 
qələvi məhlulu ilə neytrallaşdırılır. İşlənmiş hava sistemdən çıxarılır,turşulardan azad 
olmuş  izopropilbenzol  qatışıqlarla  birlikdə  7  qarışdırıcısına  qaytarılr.  5  çökdürücü- 
neytralizatorundan ayrılan duzlar da sistemdən çıxarılaraq  utilizasiyaya göndərilir.  
       Oksidat  2  oksidləşdirici  kalonunun  aşağısından  çıxaraq  3  istidəyişdiricidə 
ş
ixtanın  hesabına  60
0
C  –yə  qədər  soyudularaq  8  izopropilbenzol  hidroperoksidinin 
qatılaşdırılması kalonuna verilir. Hidroperoksid yüksək temperaturlarda partlayışla tez 
parçalandığına  görə  qatılaşdırılma  prosesi  dərin  vakuum  altında  həyata  keçirilir 
(kalonun  kubunda  qalıq  təzyiqi  0,79  kPa).  Odur  ki,  kalonun  kubunda  temperatur 
110
0
C -dən artıq olmamalıdir. 8 kalonunun distillatı (turşu və karbohidrogen qarışıgı 
ilə  izopropilbenzol)  5  neytrallaşdırıcısına,  kub  məhsulu  isə  (qatılaşdırılmış  

 
91
izopropilbenzol    hidroperoksidi)  10  reaktoruna  daxil  olur.  Buraya  həm  də  asetonla 
sulfat turşusu da verilir. Təhlukəsiz iş şəraitini yaratmaq üçün qatılaşdırma prosesini 
iki rektifikasiya kalonunda aparırlar. Bu halda proses təhlükəsiz rejimdə gedir və daha 
dərin  vakuumdan  istifadə  olunmağa  ehtiyac  qalmır.  Belə  variant  fenol,  aseton  və 
propilen oksidinin birgə alınması prosesində daha məqsədəuyğun hesab olunur. Belə 
ki,  epoksidləşmə  prosesinə    duru  (30  –  35%)  hidroperoksid  göndərilə  bilər,  2-  ci 
kalonun  distillatında  hidroperoksidin  qatılığı  isə  35-  45%  təşkil  edir.  Parçalanmanı 
60
0
C    temperaturda  aparırlar.  Bu  halda  istilik  asetonun  buxarlandırılması  ilə 
sistemdən çıxarılir. Aseton buxarları 11 kondensatorunda kondensləşdirilir, aseton isə 
reaktora  qaytarılır.  Parçalanma  məhsullarında  sulfat  turşusu  qaldığına  görə  onu 
ayrılmaya  göndərməzdən  əvvəl  içərisi  AH-1  markalı  anionitlə  doldurulmuş  12 
skrubberində  turşudan  təmizləyirlər.  Parçalanma  məhsullarını ayırmaq  üçün  bir neçə 
variant  təklif  oluna  bilər.  Şəkil  3.4  –  də  göstərilən  sxemdə  1-ci  kalonda  5,3  kPa-a 
yaxın  qalıq  təzyiqində  parçalanma  məhsullarının  aseton  və  fenol  fraksiyalarına 
ayrılması prosesi baş verir. Bu onunla əlaqədardır ki, həmin fraksiyalar sonra müxtəlif 
təzyiqlərdə ayrılırlar. 13 rektifikasiya kalonunda distillat kimi aseton, 
α
- metilstirol və 
digər  asan  uçucu  qarışıqlar  ayrılır.  13  rektifikasiya  kalonunun  distillatı  14 
rektifikasiya kalonuna daxil olur, burada  atmosfer təzyiqi altında distillat kimi aseton 
qovulur. Bu kalonun kub məhsulu, 
α
- metilstirol fraksiyası isə, 
α
- metilstirol və digər 
məhsulların  ayrılması  üçün  sonrakı  rektifikasiya  prosesinə  göndərilir(sxemdə 
göstərilməyib).  13  kalonunun  kub  məhsulu  15    rektifikasiya  kalonuna  verilir  ki, 
burada da bütün uçucu maddələrin qətrandan ayrılması  prosesi həyata keçirilir. Bu və 
sonrakı  kalonlar  9,5-13,3  kPa  qalıq  təzyiqi  altında  işləyirlər.  15  rektifikasiya 
kalonunun  distillatı  16    rektifikasiya  kalonuna  göndərilir  ki,  burada  da  fenoldan 
karbohidrogenlərin ayrılması baş verir. 17 kalonunda isə məhsul fenol distillat halında 
qətrandan ayrılır. 
    Beləliklə,  izopropilbenzoldan  fenol  və  asetonun  birgə  alınması  düzünə  və  əksinə 
rabitələri olan mürəkkəb sistemdən ibarətdir. Bu sxemdə əsas retsikl izopropilbenzola 

 
92
görə təşkil olunmuşdur. Bu bir tərəfdən  partlayış təhlükəli olduğuna görə oksidləşmə 
kalonuna  verilən    izopropilbenzol  hidroperoksidinin  qatılıgınin  30%-dən  artıq 
olmaması ilə əlaqədardır. Odur ki, 70% izopropilbenzol retsikldə olur. Bu retsiklin bir 
hissəsi    işlənmiş  hava  ilə  aparılan  izopropilbenzolun  kondensasiya  yolu  ilə  tutularaq 
yenidən  kalona  qaytarılması,  digər  hissəsi  isə  izopropilbenzol  hidroperoksidinin 
qatılaşdırılması zamanı ayrılan izopropilbenzolun  reaktora verilməsi ilə əldə olunur. 
          Tərkibində  aseton olan  digər  retsikl  parçalanma  reaktorunda  istiliyin  ayrılması 
ilə əlaqədardır. Buxarlandırılan aseton kondensləşdirilərək reaktora qaytarılır. Retsikl 
xeyli  miqdar  enerji  sərfi  tələb  edir.  Onun  miqdarını  azaltmaq  üçün  lazım  olan  əsas 
şə
rtlər: 
1)  Daha  qatı  hidroperoksid  almaq  üçün  şəraitin  yaradılması  (başqa  sözlə 
izopropilbenzolun konversiyasının artırılması) ; 
2)  10  reaktorunda  istiliyin  çıxarılması  üçün  digər  üsullardan  istifadə  olunması 
(məsələn,  reaktorun  daxilində  quraşdırılmış  boruların  içərisinə  oksidləşmə  kalonuna 
göndərilən havanın verilməsilə).                  
           Enerji  sərfini  azaltmaq  məqsədilə  ayrılma  texnoloji  sxemində  üç  ədəd 
rektifikasiya  kalonu  əvəzinə  iki  ədəd  rektifikasiya  kalonundan  istifadə  etmək  olar. 
Birinci  rektifikasiya  kalonunda  karbohidrogenlər,  ikincisində  isə  məhsul  fenol 
qətrandan ayrılar. Bu halda fenolun buxarlandırılması və kondensləşdirilməsi iki dəfə 
ə
vəzinə  ancaq  bir  dəfə  həyata  keçiriləcəkdir  (baxılan  texnoloji  sxemdə  fenolun 
buxarlandırılması və kondensləşdirilməsi iki dəfə baş verir). 
     Ekoloji  cəhətdən  kumol  metodu  ilə  fenol  və  asetonun  birgə  istehsalı  prosesində 
aşagıdakı məsələlər meydana çıxır:  
1)İşlənmiş havanın təmizlənməsi; 
2)Duzların utilizasiyası; 
3)Rektifikasiya zamanı əmələ gələn qətranların utilizasiyası; 
4)Işlənmiş sulfat turşusu və anionitin utilizasiyası.  
        Bütün göstərilən  məsələlərin həyata keçirilməsi  mümkündür. 

 
93
3.7.4. İzopropilbenzoldan propilen oksidi,  
aseton və fenolun birgə alınması 
Hal-hazırda  propilen  oksidinin  ən  effektiv  alınma  üsulu  propilenin 
hidroperoksid birləşmələri ilə epoksidləşdirilməsindən ibarətdir. Bu üsulla “Oxirance” 
(ABŞ) firması il ərzində 1,1 mln ton propilen oksidi istehsal edir ki, bu da onun bütün 
dünyadakı  istehsalının  30%  -ini  təşkil  edir.  Lakin  propilen  oksidinə  olan  tələbatın 
artması  ilə  əlaqədar  olaraq  son  illərdə  propilen  oksidi,  aseton  və  fenolun  birgə 
alınması  texnologiyası  işlənib  hazırlanır.  Bu  halda  bir  texnoloji  proses  gedişində  bir 
neçə  məqsədli  məhsulun  alınması  reallaşdırılır.  Bu  üsulda  izopropilbenzol 
hidroperoksidinin  bir  hissəsi  parçalanaraq  fenol  və  asetonun  alınmasına  sərf  olunur, 
digər qalan hissəsi isə propilenin epoksidləşdirilməsi prosesinə gedir.  
 
                              O
2
                                   + CH
2
=CHCH

C
6
H
5
(CH
3
)
2
CH           C
6
H
5
(CH
3
)
2
COOH                            C
6
H
5
(CH
3
)
2
CHO+ CH
2

CHCH
3
  ...(3.34)          
                                                                                                               O  
Fenol,  aseton  və  propilenoksidinin  belə  birləşdirilmiş  istehsal  üsulunun  yaradılması 
iki əsas problemin həll olunması hesabına mümkün olmuşdur. 
     Birincisi,  molibdenil  propandiolatın  (azot  tərkibli  birləşmələr,  spirtlər) 
elektrodonor  liqandları  ilə  modifikasiya  olunmuş  yeni  katalitik  sistemlər  təqdim 
olunmuşdur. İzopropilbenzol hidroperoksidinin epoksidləşdirilməsi prosesinin şəraiti : 
temperatura – 115-120
0
C; propilen : izopropilbenzol hidroperoksidi  mol nisbəti 5:1;  
molubden  katalizatorunun  qatılığı    bir  mol  hidroperoksidə  görə   

6

10

4
  mol;  
promotorun  qatılığı  1  mol  katalizatora  görə  2  mol  ;  propanol-2  –nin  qatılıgı  10%  
(küt.);    prosesin  davamiyyət  vaxtı  -90  dəqiqə.  Propilen  oksidinin  sərf  olunan 
izopropilbenzol  hidroperoksidinə  görə  əmələgəlmə  selektivliyi    88-90%(mol.), 
propilenə  görə  hesablandıqda  isə 
>
98%  (mol.).  Bu  halda  izopropilbenzol 
hidroperoksidinin  konversiyası  99,5%-ə  çatır.  Promotor  və    propanol-2  olmadıqda 

 
94
izopropilbenzol  hidroperoksidi  ilə  propilenin  epoksidləşdirilməsi  prosesinin 
göstəriciləri pisləşir. 
      İkincisi, fenol, aseton və propilen oksidinin birgə alınması üsulunda epoksidləşmə 
prosesinin yan məhsullarının (dimetilfenilkarbinol və asetofenon) hidrogenləşdirilərək  
izopropilbenzol və etilbenzola çevrilməsilə  tam emal olunması mümkündür. Bu halda 
izopropilbenzol  kumol  metodu  ilə  fenol,  aseton  və  propilen  oksidinin,  etilbenzol  isə 
stirol və propilen oksidinin istehsalı prosesinə göndərilir.  
         Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  izopropilbenzolun  hidroperoksidə  oksidləşməsi 
etilbenzol  və  izobutanın  oksidləşməsinə  nəzərən  xeyli  asan  baş  verir.  Bu  prosesdə 
izopropilbenzol oksigen daşıyıcısı kimi istifadə olunur və həm də az sərf olunur. Belə 
ki, burada  dimetilfenilkarbinolun hidrogenləşdirilməsi ilə izorpopilbenzolun alınması 
üçün xüsusi mərhələsi də nəzərdə tutulur. Odur ki, fenol, aseton və propilen oksidinin 
kumol metodu ilə birgə istehsalı iri həcmdə mümkündür .  
         Göstərilən texnologiya üzrə fenol , aseton və propilen oksidinin birgə alınması 2 
ə
sas  kimyəvi  prosesi  özündə  birləşdirir:  izopropilbenzolun  oksidləşməsi  və 
izopropilbenzol  hidroperoksidinin  parçalanaraq  99%  məqsədli  məhsula  çevrilməsi. 
Prosesin  yüksək  effektivliyi  təkcə  kimyəvi  reaksiyaların  optimal  parametrlərinin 
(temperatur,  təzyiq,  mühitin  turşulugu)  seçilməsi  ilə  deyil,  həm  də  katalizator  və 
inisiatorlardan  istifadə  edilməklə  təmin  olunur.  İstehsal  prosesində  alkilləşmə 
prosesləri  ilə  alınan,  çox  əlverişli  və  həm  də  nisbətən  ucuz  xammal– 
izopropilbenzoldan  istifadə  olunur.  Propilen  oksidinin  kumol  metodu  ilə  alınması 
xammala  görə  aseton  və  fenolun  birgə  alınması  prosesinə  çox  yaxındır  və  onunla 
ümumi  bir  texnoloji  sxemə  malikdir.  Odur  ki,  propilen  oksidi  və  asetonun  birgə 
istehsalı  prosesinin  yaradılması  həm  fenolun  alınması  prosesinin  selektivliyini  yan 
məhsulların – dimetilfenilkarbinol və asetofenonun emalı ilə artırmağa, həm də hər iki 
istehsal  prosesində  kapital  qoyuluşunun  benzolun  alkilləşməsi  və  izopropilbenzolun 
oksidləşməsi  mərhələlərinin  birgə  aparılması  hesabına  aşağı  salınmasına  imkan 
verəcəkdir.   

 
95
3.8. Parafinlərin oksidləşməsi yolu ilə sintetik 
 ali yağ turşularının alınması 
         Mono  ali  yağ  turşuları  səthi  aktiv  maddələrin  alınması  üçün  qiymətli  xammal 
hesab  olunur.  Bundan  başqa  sintetik  yağ  turşuları  sabun  istehsalında  ,yuyucu 
vasitələr,  motor  yağları,  korroziyaya  qarşı  ingibtorlar,  konservantlar  və  digər  başqa 
məhsulların  alınmasında  da  geniş  istifadə  olunur.  Ali  yağ  turşuları  (AYT) 
molekulunda 6-dan 24-ə qədər karbon atomu olan təbii və ya sintetik mənşəli, alifatik 
sıra  karbon  turşularının  qarışığının  texniki  adıdır.  Təbii  AYT  yağlarda  və  piylərdə 
qliseridlər  şəklində  ,  mumda  yüksəkmolekullu  spirtlərin  efiri  şəklində  olur.  Ali  yag 
turşuları  –  zəncirində  tək  və  cüt  sayda  karbon  atomu  olan,  normal  və  izoquruluşlu 
doymuş monokarbon turşularının qarışığıdır. Sintetik yağ turşuları adı altında texniki 
məhsullar təyinatından asılı olaraq müxtəlif tərkibli fraksiyalar halında buraxılır. C
5
-
C
6
,  C
7
-C
9
,  C
9
-C
10
    və  C
10
-C
13
  fraksiyaları  yağvari  mayelər  olub  200-dən  284
0
C  –yə 
qədər  temperaturda  qaynayırlar.  C
10
-C
16
    və  C
13
-C
16
  fraksiyaları  sürtküyə  oxşar 
məhsullar olub 270- dən 315
0
C –yə qədər temperatur intervalında qaynayırlar ( 2 kPA 
təzyiqdə  ).  C
17
-C
20
  fraksiyası  yumşalma  temperaturu  60-75
0
C    olan  bərk  maddədir. 
Ali  yağ turşuları  sudan  yüngül və  onda  həll olmayan  maddələrdir. Onlar qələvilərdə 
həll  olaraq  uyğun  duzlar  (sabun)  əmələ  gətirirlər  ki,    bu  duzlar  mineral  turşularla 
asanlıqla  parçalanaraq  hidrolizə  uğrayırlar.  Bütövlükdə  turşuların  buxarları  cəminin 
buraxıla  bilən  qatılığı  5  mq/m

–dir.
 
Yağ  (sintetik)  turşularının  istehsalının  sənaye 
üsulları olduqca müxtəlifdir. Onlar həm təbii xammallardan, həm də neft və qaz emalı 
məhsullarından alına bilərlər. Onlardan ən əsasları aşağıdakılardır: 
1. Bitki və heyvan yağlarınin hidrolizi ilə; 
2. Ali alkanların oksidləşməsilə.  
            Tərkibində karbon atomlarının sayı 16, 18, və 20 olan karbon turşularının əsas 
hissəsini bitki və heyvan yağlarının hidrolizi yolu ilə alırlar. Paltar sabunu və qiymətli 
C
12
-  C
14
  spirtlər  fraksiyasının  istehsalı  prosesinin  başlıca  xammalı    olan,  tərkibində  

 
96
karbon atomlarının sayı 12–14-ə çatan turşular kokoslu qozların yağlarından və palma 
nüvə  yağlarından    alınır.  Bizim  ölkəmizin  iqlim  şəraiti  böyük  həcmdə 
yüksəkməhsuldarlığa  malik  soya  və  palma  sahələrinin  becərilməsinə  imkan  vermir. 
Buna görə  də  iri  tonnajlı  sintetik  yağ  turşularının  istehsalı  vacib  məsələlərdən  hesab 
olunur. İstehsalatda ən çox miqyasda istifadə olunan sintetik yağ turşuları fraksiyası: 
C
5
-C
6
  –  konsistent  sürtküləri, polivinilxlorid  plastifikatorları; C
5
-C
9
  –  sürtkü yağları; 
C
7
-C
9
  –dialkilftalatlar-plastik  kütlələr  plastifikatorunun  alınmasında  xammal  olan 
spirtlər;  C
10
-C
13
-  lak  və  boyalar;  C
10
-C
16
-  əl-üz    sabunu,  spirtlər,  sintetik  kauçuklar; 
C
17
-C
20
-  paltar  sabunu,  aminlər,  sintetik  yuyucu  vasitələr,  rezin-texniki  məmulatlar; 
C
21
-C
25
- rezin-texniki məmulatlar, dərilərin piylənməsi üçün preparatlar; kub qalığı – 
tökmə bərkidicilər. 
      Sintetik  yağ  turşuları  əsasən  parafinlərin  oksidləşməsi  yolu  ilə  alınır.  Bu  üsulla 
sintetik  yağ  turşularının  alınması  prosesinin  üstün  cəhətləri  :  prosesin  yüksək  təzyiq 
və  partlayış  törədən  qazlardan  istifadə  olunmadan  aparıldığına  görə  nisbətən  sadə 
olması; xammalın - maye və bərk neft parafinlərinin, katalizator və reagentlərin  ucuz 
və  əlverişli  olması;  çatışmayan  cəhətləri:  xeyli  miqdarda  çirklənmiş  qaz 
tullantılarının,  çirkab  sularının  əmələ  gəlməsi  və  turşunun  keyfiyyətinin  yüksək 
olması. 
        Alkanların  oksidləşməsi  həm  ali  yağ  turşularının,  həm  də  ali  yağ  spirtlərinin 
ümumi  alınma  üsuludur.  Alkanların  oksidləşməsi  prosesi  maye  fazada,  oksigenli 
oksidləşdirici qaz ilə,zəncirvari mexanizm üzrə gedir. Proses R
⋅⋅⋅⋅
, R

C

, R

C

O

 və 
                                                                                                             O        O 
R

C

COO

 radikallarının əmələ gəlməsi və çevrilməsi yolu ilə gedir. Molekulyar  
    O 
oksigen  atomu  karbohidrogen  molekuluna  təsir  edərək  hidroperoksid  birləşməsi 
ə
mələ  gətirir  ki,  o  da  sonradan  ikinci  çevrilmə  proseslərində  iştirak  edir.  Normal 
parafinlərin  oksidləşmə  prosesinin  əsas  məhsullarının  əmələgəlmə  mexanizmi  və 
katalizatorun  təsiri  tamamilə  aydınlaşdırılmamışdır.  Manqan  katalizatorunun  iştirakı 

 
97
ilə  normal  parafinlərin  oksidləşmə  prosesinin  əsas  məhsullarının  əmələgəlmə  sxemi 
sadələşdirilmiş formada aşağıdakı kimi göstərilə bilər: 
 
                                     O
2
, kat.                  RH 
                           RH                    ROO

                 ROOH   
                                                        
 
 
                                                                                                                   …   (3.35) 
   R
1
COOH              R
1
COR                ROOH                ROH                      RCOOR
1
 
                                                                       O
2
 
Ali  yag  turşuları  C
18
-C
44
  tərkibli  parafinlərin  maye  fazada,  manqan  birləşmələri 
ə
sasında  hazırlanmış  katalizatorların  iştirakı  ilə  oksidləşməsindən  alınır.  Belə  hesab 
edirlər  ki,  manqan  oksidləşmə  katalizatoru,  oksidləşmənin  başlanğıc  mərhələsində 
manqanın  oksidləşmə  dərəcəsinin  2
+
-dən  3
+
və  4
+
 
-ə  və  4
+
-dən  3
+
və  2
+
  -yə  qədər 
dəyişməsi hesabına radikal zəncir reaksiyasınin inisiatoru , həm də aralıq məhsulların 
turşu  və  efirin  alınması  istiqamətində  oksidləşdirici  çevrilmə  proseslərinin 
tənzimləyicisi rolunu oynayır.  
      Oksidləşmə  katalizatoru  kimi  sintetik  yağ  turşularının  manqan  və  natrium(və  ya 
kalium)  duzlarının  qarışığından  istifadə  olunur.  Mn:Na(K)  =  1  :  (1

10)  nisbəti 
oksidləşməyə  verilən  kütlənin  tərkibində  manqanın  qatılığından  asılı  olaraq    0,03 

 
0,15 % təşkil edir. Manqan duzlarını, MnO
2
 -ni qızdırmaqla sintetik yağ turşularında 
və  ya  tərkibində  sintetik  yağ  turşuları  olan  məhsulda  həll  etməklə    hazırlayırlar. 
Sintetik  yağ  turşularını  NaOH  məhlulu  ilə  neytrallaşdırmaqla  isə  natrium  duzları 
alınır. 
   Parafinlərin  oksidləşmə  prosesi  katalizatorsuz  150  -170
0
C  temperatur  intervalında 
aparılır,  lakin  bu  halda  aşağı  keyfiyyətli  turşular  alınır.  Kalium  permanqanatın,  bir 
sıra  manqan  duzlarının,  manqan  peroksidinin  və  ya  oksidatdan  manqanın 
regenerasiyası  zamanı  ayrılan  qarışığın  sulu  məhlulu  halında  hazırlanan  və  parafinə 
ə
lavə olunan  katalizatorun iştirakı ilə proses daha selektiv gedir. Göstərilən maddələr 
 -R

 
-O

OH
 
 
R
1
COOH 
 
  -H
2

O
2
 

 
98
parafində  həll  olmurlar,  odur  ki,  homogen  katalizatorun  əmələ  gəlməsini  (ali  yağ 
turşularının  manqan  duzları)  başa  çatdırmaq  üçün,  əvvəlcə  (2  saat  muddətində) 
prosesin  temperaturunu  125-130
0
C  həddində  saxlayırlar,  sonra  isə  temperaturu  105-
110
0
C  –yə  qədər  azaldırlar.  Oksidləşməni  adi  atmosfer  təzyiqində  aparırlar.  Qeyd 
etmək  lazımdır  ki,  katalizatorun  tərkibində  NaOH  (xüsusən  də  KOH)  olduqda  onun 
aktivliyi  artır.  Mn
2
+
:K
+

1:1  nisbəti  optimal  hesab  olunur.  Parafinin  oksidləşmə 
dərinliyinin eyni qiyməti ( 30-35%) 80
0
C –də 110 saata, 100
0
C –də 38 saata 110
0
C –
də 24 saata əldə olunur. Temperatur artdıqca reaksiyanın diffuziya sahəsinə keçməsi 
mümkündür  ki,  bu  halda  da  reaktorun  hidrodinamiki  rejimi  böyük  əhəmiyyət  kəsb 
edir.  Beləliklə,  proses  diffuziya  və  ya  keçid  rejimində  baş  verərkən  həddən  artıq 
oksidləşmiş  birləşmələrin  miqdarı  artır  və  müvafiq  olaraq  məqsədli  məhsulun 
keyfiyyəti  aşağı  düşür.  Bütün  bu  dəlilləri  nəzərə  alaraq  demək  olar  ki,  parafinin 
oksidləşmə  məhsulu  ali  yağ  turşuları  fraksiyası  olub  onun  çıxımı  və  tərkibi  prosesin 
təyinatından və şəraitindən asılı olur. Belə ki, tərkibində karbon atomlarının sayı 30 – 
a bərabər olan parafinlərin oksidləşməsi zamanı ali yağ turşularının çıxımı aşağıdakı 
kimi olur (%) : 
C
1
-C
4
  fraksiyası  –  5-10%;  C
5
-C
6
  fraksiyası  –  3-5%;  C
7
-C
9
  fraksiyası  –  8-10%  ;  C
10
-
C
16
 fraksiyası – 25-28%; C
17
-C
20
 fraksiyası – 15-20%; C
20
 –dən yuxarı fraksiyası - 20-
25% ; Ali yağ turşularının bütün fraksiyalarının ümumi çıxımı orta hesabla 80 % olur. 
Bərk parafinlərin oksidləşməsi prosesinin  texnoloji sxemi şəkil 3.5-də göstərilmişdir. 
Təzə parafin və ayrılma mərhələsindən qaytarılan məhsul 1:2 nisbətində,  həmçinin də 
katalizator  1  aparatında  qarışdırılır.  1  qarışdırıcısında  əmələ  gələn  qarışıq  dövrü 
işləyən 2 oksidləşmə kalonuna verilir. Bu kalon alüminiumdan və ya xüsusi poladdan 
hazırlanır  və  reaksiya  istiliyini  çıxarmaq  üçün  çıxış  soyuducusuna,  havanı  vermək 
üçün  paylayıcı  quruluşa  malik  olur.  Kalonun  aşağı  hissəsinə  paylaşdırıcı  quruluş 
vasitəsilə    120
0
C  –yə  qədər  qızdırılmış  hava  da  verilir.  Kalonun  yuxarısından  çıxan 
qazlar tərkibində olan aşağı molekullu turşulardan ayrılmaq üçün 3  kalonunda su ilə 
yuyulur,  sonra  4  sobasında  sona  qədər  yandırılaraq  tərkibində  olan  qarışıqlardan 

 
99
təmizlənərək  atmosfrə  atılır.  2  oksidləşmə  kalonundan  çıxan  oksidat    soyudulur,  5 
çökdürücüsündə  katalizator  şlamından  ayrılır  və  sonra  6  skrubberinə  verilir. 
Katalizator  şlamı  isə  regenerasiyaya  göndərilir.  6  skrubberində  oksidatdan  suda  həll 
olan  C
1
-C
4
-  turşuları  ayrılır.  Turşuların  məhlulu  kalonun  aşağı  hissəsindən  etilasetat 
ilə  absorbsiyaya  və  sonrakı  ayrılmaya  göndərilir.  Suda  həll  olan  turşulardan  ayrılan 
oksidat  7  və  8  sabunlaşdırıcılarına  daxil  olur.  Burada    ali  yağ  turşuları  ,mürəkkəb 
efirlər  və  laktonlar    neytrallaşdırılır.  Neytrallaşma  natrium  karbonat  və  NaOH 
vasitəsilə həyata keçirilir: 
              2RCOOH  +  Na
2
CO
3
                   2RCOONa  + CO
2
  +  H
2
O     …(3.36) 
              RCOOR
1
    + NaOH                      RCOONa     + R
1
OH              …(3.37) 
 Çətin  hidroliz  olunan  maddələrin  sabunlaşması  9  istidəyişdiricisində    və  10 
avtoklavında  180
0
C-də  və  2  MPa  təzyiq  altında  başa  çatır.  10  avtoklavından 
reaksiyaya  girməmiş  parafinlər  1  qarışdırıcısına  qaytarılır,ali  yağ  turşularının 
məhlulları  11  borulu  sobasına  verilir  və  burada  320
0
C-yə  qədər  qızdırılır,    və  12 
drossel  ventilinin  köməyi  ilə  atmosfer  təzyiqinə  qədər  drosselləşdirilir  və  13 
separatoruna  verilir.  Bu  halda  sabundan  sabunlaşmamış  üzvi    faza  ayrılaraq  9 
istidəyişdiricisinə    göndərilir.  9  istidəyişdiricisində  buxarların  kondensasiyasından 
sonra kondensat 14 separatorunda su və üzvi hissəyə ayrılır. Üzvi hissə oksidləşməyə 
qaytarılır  və  ya    spirtlərin  ayrılmasına  göndərilir.  Əridilmiş  sabun,  40%  -li  məhlul 
alınana  qədər  15  hidroliz  kalonunda,  su  ilə  durulaşdırılır  və  16  hidroliz  aparatında 
sulfat  turşusu  ilə  işlənir.  Ayrılan  sərbəst  ali  yağ  turşuları  17  skrubberində  natrium 
sulfatdan  yuyulur  və  1  rektifikasiya  kalonuna  verilir.  Rektifikasiya  prosesində 
yuxarıda  qeyd  olunan  AYT  fraksiyaları  ayrılır.Sərf  olunan  parafinə  görə  ali  yağ 
turşusunun çıxımı 76-82% olur. 
 
 
 
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə