N.Ə. SƏLİmova, B.Ş.ŞAhpəLƏngova



Yüklə 4.56 Kb.
PDF просмотр
səhifə24/28
tarix28.04.2017
ölçüsü4.56 Kb.
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   28

7.2.4. Asetilenin hidroxlorlaşdırılması ilə vinilxloridin 
istehsalı  prosesinin texnologiyası. 
Vinilxloridin  göst
ərilən  sənaye  miqyaslı  alınma  üsulları 

ərisində asetilenin hidroxlorlaşdırılması ilə alınma üsulu həm 
iqtisadi, h
əm də ekoloji baxımdan məqsədəuyğun hesab olunur. 
Bel
ə ki, bu halda xlorüzvi məhsullar istehsalı prosesində küllü 
miqdarda  yan  m
əhsul  kimi  alınan  hidrogenxloridin  utilizasiya 
olunma m
əsələsi də həll olunmuş olur. 
Vinilxloridin  asetilenin  hidroxorla
şdırılması  ilə  istehsalı 
prosesi 4 m
ərhələdən ibarətdir:  
1. Asetilenin sintezi v
ə təmizlənməsi;  
2. Vinilxloridin sintezi;  
3. Reaksiya qazlarının t
əmizlənməsi;   
4. Vinilxloridin rektifikasiyası.  
Vinilxloridin asetilen v
ə hidrogenxloriddən sənaye sintezi 
qazfazalı 
heterogen 
katalitik 
prosesdir. 
Katalizator 
aktivl
əşdirilmiş  kömür  üzərinə  suleymaninin  sulu  məhlulunun 
hopdurulması  v
ə  sonra  da  qurudulması  ilə  hazırlanır.  Alınan 
katalizator  t
ərkibində  10%  (küt.)  HgCI
2
  olur. 
Şəkil  7.4  –  də 
asetilenin  hidroxlorla
şdırılması  ilə  vinilxloridin  istehsalı 
prosesinin  texnoloji  sxemi  göst
ərilmişdir.  Suleymaninin  güclü 
toksiki  xass
əli  və  asetilenin  də  partlayış  təhlükəli  olması 
t
əhlükəsizlik  texnikası  və  əməyin  mühafizəsi  sahəsində  sərt 
t
ələblərin  yerinə  yetirilməsini  tələb  edir.  Asetilen  və 
hidrogenxlorid  qarı
şığı  katalizatorla  doldurulmuş  reaksiya 
aparatına verilir. 
İlkin xammallar quru olmalıdır ki, asetaldehid 
çoxlu miqdarda alınmasın v
ə həm də avadanlıqlar korroziyaya 
u
ğramasınlar.  Hidrogenxloridin  asetilenə  nəzərən  5–10%  artıq 
götürülür  ki,  bu  da  asetilenin  konversiya  d
ərəcəsini  yüksəldir. 
Prosesin  optimal  temperaturu  160–180
0
C  hesab  olunur.  Bu 

Ümumi kimya texnologiyası 
 
 
267 
halda  proses  kifay
ət  qədər  tez  gedir  və  eyni  zamanda  xeyli 
uçucu  olan  suleymaninin  h
əddindən artıq aparılmasının qarşısı 
alınır. T
ədricən suleymaninin itkisi və katalizatorun aktivliyinin 
azalması  il
ə optimal temperatur 200–220
0
C  temperatura  q
ədər 
artırılır.  Yüks
ək  ekzotermiki  olmasını  nəzərə  alaraq  prosesi 
borulu  reaktorlarda  aparırlar.  Reaktorda  borular  iç
ərisində 
katalizator  yerl
əşdirilir,  borulararası  məsafədə  isə  soyuducu 
agent  sirkulyasiya  edilir.  Soyuducu  agent  kimi  üzvi 
istida
şıyıcılar,  su  və  ya  müəyyən  təzyiq  altında  qaynayan  su 
kondensatı  istifad
ə  olunur  ki,  bu  da  reaksiya  istiliyinin  su 
buxarının  alınması  il
ə  utilizə  olunmasına  imkan  yaradır. 
T
əmizlənmiş  asetilen  1  alovlanmanın  qarşısını  alan  kalonu 
keçm
əklə  2  duzlu  su  soyuducusunda  əvvəlcə  nəmlikdən 
kondensasiya  yolu  il
ə  azad  olduqdan  sonra  3  kalonunda  bərk 
q
ələvi  ilə  qurudulur.  4  qarışdırıcısında  qurudulmuş  asetilen 
quru  hidrogenxlorid  il
ə  qarışdırılır  və  5  borulu  reaktoruna 
verilir.  Asetilenin  konversiya  d
ərəcəsi  97–98%  olur.  Reaksiya 
qazlarının  t
ərkibində 93% vinilxlorid, 5% hidrogenxlorid, 0,5-
1%  asetilen  v
ə  0,3%  asetaldehid  və  0,3%  1,1–dixloretan  olur. 
Reaksiya  qazları  t
ərkibində  suleymani  buxarları  da  aparılır. 
Reaksiya  qazları  6  soyuducusunda  soyudulur  v
ə suleymani və 
hidrogenxloridd
ən  ardıcıl  olaraq  7,  8  və  9  skrubberlərində 
müvafiq olaraq 20%-li xlorid tur
şusu, su və sirkulyasiya olunan 
q
ələvi məhlulu ilə təmizlənir. Sonra  reaksiya qazları 10 duzlu 
su soyuducusunda qurudulur v
ə 11 kompressoru vasitəsilə 0,7–
0,8  MPa  t
əzyiqə  qədər  sıxılır.  Qarışıq  ardıcıl  olaraq  12  və  13 
rektifikasiya  kalonlarında  ayrılır.  12  rektifikasiya  kalonunda 
əvvəlcə  ağır  qalıq  (etilidenxlorid)  ayrılır.  13  rektifikasiya 
kalonunun  yuxarısından  yüngül  fraksiya  (asetilen,  asetaldehid 
qalıqları), a
şağısından isə məqsədli məhsul – vinilxlorid ayrılır.  
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova 
 
 
268 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     
I
 

II 
 
   1 

III 

  
II 
II 
VIII 
 
 
VI 
 
        
VII
 
 
VI 
Şə
kil 7.4. Asetilenin hidroxlorlaşdırılması üsulu ilə  
         vinilxloridin istehsalı prosesinin texnoloji sxemi 
1 – alovlanmanın qar
şısını alan kalon; 2, 6, 10 – soyuducular;    
3  –  quruducu  kalon;  4  –  qarı
şdırıcı;  5  –  reaktor;  7,  8,  9  – 
skrubberl
ər; 11 – kompressor; 12, 13 – rektifikasiya kalonları;  
14 – qaynadıcılar; I – asetilen; II – su; III – i
şlənmiş qələvi; IV 
– t
əzə qələvi; V – hidrogenxlorid; VI – xlorid turşusu; VII – su 
buxarı;  VIII  –  qatı  xlorid  tur
şusu;  IX  –  qələvi  məhlulu;  X  – 
yüngül fraksiya; XI – a
ğır fraksiya; XII – vinilxlorid. 
 
IV 
 
 



  6 
II 

 
IV 
 
  

 
 
 
  IX 
     
14 
12 

XI                 XII 
13 
 6 
11 
 10 
14 


Ümumi kimya texnologiyası 
 
 
269 
8. Sulfatlaşma və sulfolaşma reaksiyaları  
ə
sasında sintezlər 
 Sulfat  tur
şusunun  mürəkkəb  efirlərinin  –  ROSO
2
OH 
alkilsulfatların 
əmələ  gəlmə  reaksiyası  sulfatlaşma  adlanır. 
Bundan f
ərqli olaraq sulfolaşma prosesləri zamanı sulfoturşular 
(RSO
2
OH v
ə ya ArSO
2
OH), h
əmçinin də onların kükürd atomu 
birba
şa karbon atomu ilə birləşən törəmələri alınır. Sulfatlaşma 
prosesi  efirl
əşmə  reaksiyasının  xüsusi  halı  olub,  bir  sıra 
xüsusiyy
ətlərə  malikdir  ki,  bu  da  onları  üzvi  maddələrin 
sulfola
şma  reaksiyalarına  yaxınlaşdırır.  Sulfolaşma  və 
sulfatla
şma proseslərinin təcrübi əhəmiyyəti çox böyükdür.  
Alkilsulfatlar,  alkil–  v
ə  arilsulfonatlar  ən  geniş  yayılmış 
sintetik s
əthi aktiv maddələrdən hesab olunur.  
 
8.1. Spirt və olefinlərin sulfatlaşdırılması. 
Alkilsulfatlar  tipli  s
əthi  aktiv  maddələrin  alınmasında 
əsasən  spirtlərin  sulfatlaşdırılması  prosesindən  istifadə  olunur. 
Sulfatla
şma  prosesini  sulfat,  xlorsulfon  və  sulfamin  turşuları, 
h
əmçinin  də  sulfat  anhidridinin  iştirakı  ilə  həyata  keçirirlər. 
Ənənəvi olaraq spirtlərin sulfat turşusu ilə qarşılıqlı təsirindən 
alkilsulfatlar  sintez  olunur.  Bu  proses  dön
ər  efirləşmə  prosesi 
olub a
şağıdakı reaksiya üzrə baş verir: 
       
O
H
OH
ROSO
SO
H
ROH
2
2
4
2
+
→

+
.......(8.1) 
Termodinamiki xüsusiyy
ətlərinə görə bu reaksiya karbon 
tur
şularının efirləşmə reaksiyası kimidir. Beləliklə, reagentlərin 
ekvimol  nisb
ətində  birli  spirtlərin  çevrilmə  dərəcəsi  ≈  65%, 
ikili  spirtl
ərin  çevrilmə  dərəcəsi  40–45%,  üçlü  spirtlərin 
çevrilm
ə  dərəcəsi  isə  cüzi  olur.  Spirtlərin  sulfatlaşdırılması 
mexanizmi üzvi tur
şuların efirləşmə mexanizmi kimidir: 
+
+

+
+
+
+
→











 →

+
H
OH
ROSO
OH
SO
RHO
OH
SO
O
H
SO
H
O
H
ROH
H
2
2
;
2
2
4
2
2
 
                                                               ....(8.2) 
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova 
 
 
270 
Bu  mexanizm
ə  aşağıda  göstərilən  kinetik  tənlik  uyğun 
g
əlir: 
 
[
] [
]
[
] [
]









=
O
H
OH
ROSO
K
ROH
SO
H
h
K
r
2
2
4
2
0
1
1
.....(8.3) 
Mühitin  tur
şuluğunun  (h
0
)  yüks
ək  olmasına  baxmayaraq 
reaksiya  nisb
ətən  yavaş gedir (1–3 saat müddətində) və əmələ 
g
ələn  suyun  hesabına  tormozlanır.  Sulfat  turşusunda  az  həll 
olan  ali  spirtl
ərin  sulfatlaşdırılması  zamanı  prosesin  diffuziya 
tormozlanması n
əzərə çarpır ki, bu da intensiv qarışdırma tələb 
edir. Sulfatla
şma zamanı bir sıra yan məhsullar da əmələ gəlir. 
Sulfat tur
şusunun dehidratlaşdırıcı təsirindən olefinlər alınır ki, 
onların  da  çıxımı  ikili,  xüsus
ən  də  üçlü  spirtlər  üçün  daha 
yüks
ək  olur.  Sulfat  turşusunun  oksidləşdiricilik  təsirindən 
aldehid  v
ə  ketonlar  alınır  ki,  onlar  da  sonra  qətranlaşma  və 
kondensl
əşmə  reaksiyasına  daxil  olurlar.  Temperatur  artdıqca 
olefinl
ər  və  karbonil  birləşmələrinin  əmələ  gəlmə  sürəti  artır, 
ona gör
ə də yan məhsulların alınma sürətinin azaldılması üçün 
temperaturu  20–40
0
C  h
əddində saxlamaq daha əlverişlidir. Bu 
s
əbəbdən  də  sulfatlaşdırıcı  agent  kimi  oleumdan  istifadə 
olunmur.  Dig
ər  sulfatlaşdırıcı  agentlərin  iştirakı  ilə  reaksiya 
dönm
əyən  olur.  Sulfamin  turşusunun  iştirakı  ilə  reaksiya 
a
şağıdakı tənlik üzrə baş verir: 
4
2
2
2
ONH
ROSO
ROH
OH
NSO
H
→

+
......(8.4) 
Bu  halda  reaksiya  sulfamin  tur
şusuna  görə  birinci 
d
ərəcəli, spirtə görə sıfır dərəcəli olur. Bu göstərir ki, prosesin 
limitl
əşdirici  mərhələsi  turşu  molekulunda  bəzi  çevrilmə,  ola 
bilsin  ki,  onun  ammonyak  v
ə  sulfat  anhidridinə  parçalanması 
reaksiyası il
ə müşahidə olunur: 
3
3
2
3
2
2
SO
NH
O
SO
N
H
OH
NSO
H
yavaє
+

 →

→


+
....(8.5) 
Sulfamin  tur
şusu  az  aktiv  olduğundan  “yumşaq”  təsir 
göst
ərir:  onun  spirtlərlə  reaksiyası  100–125
0
C-d
ə  baş  verir. 
Sulfamin  tur
şusu  nisbətən  bahalı  olduğundan  ondan  digər 

Ümumi kimya texnologiyası 
 
 
271 
sulfola
şdırıcı  agentlərdən  istifadə  arzuolunmayan  məhsullar 
qarı
şığının  alınmasına  səbəb  olduğu  xüsusi  hallarda  istifadə 
edirl
ər  (oksietilləşmiş  fenolların  və  doymamış  spirtlərin 
sulfatla
şdırılmasında).  Spirtlərin  sulfatlaşdırılması  prosesində  
xlorsulfon  tur
şuları  geniş  tətbiq  sahəsi  tapmışdır.  Digər 
xloranhidridl
ər  kimi  onlar  da  yüksək  reaksiya  qabiliyyətinə 
malik  olur.  Reaksiya  adi  otaq  temperaturunda  bel
ə  böyük 
sür
ətlə  gedir,  turşu  və  spirtə  görə  birinci  dərəcəli  olub  spirt 
molekuluna kükürdün hücumu il
ə baş verir: 
       
)
6
.
8
..(
..........
..........
..........
2
2
2
2
OH
ROSO
HCI
OH
SO
RHO
CI
ROH
OH
SO
CI
ROH
OH
CISO
+
→

→

+
→











⋅⋅

→

+
+

M
 
Yüks
ək  aktivliyə  malik  olmasına  baxmayaraq  xlorsulfon 
tur
şusu  “yumşaq”  təsir  göstərir  və  reaksiya  demək  olar  ki, 
n
əzəri çıxımla gedir. Temperaturu artırdıqca və xüsusən də ikili 
spirtl
ərin  sulfatlaşdırılması  zamanı  xlortörəmələrinin  əmələ 
g
əlməsi artır. 
O
H
RCI
ROH
HCI
2
+
→

+
..........(8.7) 
Bunu  da  temperaturun  azaldılması  v
ə  hidrogen  xloridin 
tez sistemd
ən çıxarılması yolu ilə aradan qaldırmaq olar.   
Son  dövrl
ərdə  sulfatlaşdırıcı  agent  kimi  sulfat  anhidridi 
böyük 
əhəmiyyət kəsb etmişdir. Onun elektrofil xassəsi vakant 
orbitalların  artıq  olması  il
ə  izah  edilir;  vakant  orbitalların 
hesabına  sulfat  anhidridi  spirtin  oksigen  atomu  il
ə  rabitəyə 
gir
ərək  kompleks  əmələ  gətirə  bilər  ki,  o  da  alkilsulfat 
tur
şusuna çevrilər: 



+
→

→

+
O
O
S
ONH
ROSO
H
RO
SO
ROH
2
4
2
3
..........(8.8) 
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova 
 
 
272 
Kimy
əvi  reaksiyanın  özü  təcrübi  olaraq  ani  olaraq  baş 
verir  v
ə  qazşəkilli  sulfat  anhidridi  ilə  təsir  zamanı  onun 
diffuziyası  maye  fazanın  s
ərhəd  təbəqəsində  başa  çatmaqla 
limitl
ənir. Bu, reaksiyanın ekzotermiki olması yerli qızmaya və 
əlavə  yan  məhsulların  (olefinlər,  karbonil  birləşmələri, 
q
ətranlar) əmələ gəlməsinə səbəb olur ki, bunun da nəticəsində 
s
əthi  aktiv  maddənin  tündləşməsi  və  keyfiyyətinin  pisləşməsi 
ba
ş verir. Odur ki, istiliyin çıxarılması və temperatur rejiminin 
(SO
3
  –ün  t
əsirsiz  qazlarla  durulaşdırılması,  intensiz  qarışdırıl-
ma,  reaksiyanın  plyonkada  aparılması)  etibarlı  t
ənzimlənməsi 
il
ə  yerli  qızmaların  qarşısının  alınmasını  təmin  edən  reaksiya-
nın aparılması üsulunun mühüm 
əhəmiyyəti vardır. 
Olefinl
ərin  sulfatlaşdırılması  reaksiyasını  həyata  keçir-
m
ək üçün ancaq sulfat turşusundan istifadə olunur, çünki digər 
agentl
ər aktiv olmur və ya sulfatlar deyil başqa maddələr əmələ 
g
əlir.  Olefinlərin  sulfat  turşusu  ilə  qarşılıqlı  təsirindən  ardıcıl 
olaraq  mono–  v
ə  dialkilsulfatlar,  olefinlərin  polimerləri,  əgər 
sulfat  tur
şusunun  tərkibində  su  olarsa  həmçinin  də  spirtlər  və 
sad
ə  efirlərin  alınması  baş  verir.  Reaksiya  aralıq  karbonium 
ionunun 
əmələ gəlməsi ilə gedir.   
[
]
2
4
2
3
2
3
3
2
)
(
)
(
3
4
2
H
SO
CH
CH
R
H
OH
CHOSO
CH
R
CH
H
RC
H
CH
RCH
HCH
RC
SO
H
+






+


 →



+
=
+
+
+
+
+
+
[
]
+
+
+
+
+
+
+






+

 →


→

+
=
+
H
O
CH
CH
R
H
CHOH
CH
R
CH
H
RC
H
CH
RCH
HCH
RC
O
H
2
3
3
3
2
)
(
)
(
3
2
er
po
H
OH
H
C
R
CH
H
RC
H
CH
RCH
H
HCH
RC
CH
RCH
lim
3
2
6
4
2
3
2

→







+








+
=
+
+

+
+
=
+
+
+
                                ......(8.9) 
Bundan ba
şqa, spirt və sadə efirlərin əmələ gəlməsi güclü 
alkill
əşdirici  xassə  daşıyan  mono–  və  xüsusən  də 
dialkilsulfatların  dön
ər  hidroliz  və  alkoqoliz  reaksiyaları 
n
əticəsində baş verir: 

Ümumi kimya texnologiyası 
 
 
273 
     
ROH
SO
H
ROH
OH
ROSO
SO
R
O
H
O
H
2
4
2
2
4
2
2
2
+

 →

+

→

+
 
                                                                      .....(8.10) 
                   
ROR
SO
H
ROR
OH
ROSO
SO
R
ROH
ROH
2
4
2
2
4
2
+

 →

→

+

 →

+
+
.....(8.11) 
                                                                     
H
əmçinin də kondensasiya reaksiyası hesabına səthi aktiv 
madd
ənin  keyfiyyətini  pisləşdirən  oksidləşmə  məhsulları  və 
q
ətranlı maddələr də alınır. Səthi aktiv maddələrin alınmasında 
m
əqsədli məhsul monoalkilsulfat olduğuna görə olefin və sulfat 
tur
şusunun  mol  nisbəti  1:1  kimi  götürülür.  Bu  halda  olefinin 
h
əddindən  artıq  polimerləşməsi,  qətranlaşması,  həmçinin  də 
dialkilsulfat  v
ə  sadə  efirlərin  əmələ  gəlməsinin  qarşısının 
alınması üçün reaksiyanın  optimal temperaturu 0–40
0
C, sulfat 
tur
şusunun qatılığı isə 92–93% olmalıdır.   
Alkilsulfatlar  tipli  s
əthi  aktiv  maddələri  3  qrupa  bölmək 
olar: 
1)  X
ətti  quruluşlu  karbon  zəncirinə  malik  olan  birli 
spirtl
ərdən  alınan  birli  alkilsulfatlar.  Bu  spirtlər  qismən  təbii 
ya
ğların  (məsələn,  lauril  –  C
12
H
23
OH,  miristil  –  C
14
H
29
OH) 
hidroliz  m
əhsullarıdır,  lakin  onların  böyük  hissəsi  parafinlərin 
alüminiumüzvisintez  v
ə ya oksosintez  prosesləri ilə alınan ali 
ya
ğ turşularının hidrogenləşdirilməsilə alınır;  
2)  X
ətti  quruluşa  malik  olefinlər  (parafinlərin  termiki 
krekinqi  v
ə  ya  alüminiumüzvisintez  üsulu  ilə  alınan  α-
olefinl
ər),  həmçinin  də  yumşaq  parafinlərin  birbaşa 
oksidl
əşməsilə alınan ikili spirtlər və sulfat turşusundan alınan 
ikili alkilsulfatlar (timollar); 
3)  2–3  mol  etilen  oksidinin  spirtl
ərə  və  ya  alkilfenollara 
birl
əşmə məhsullarının sulfatlaşması ilə alınan efirsulfatlar.  
                                                         
+SO

N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova 
 
 
274 
   ROH  +
 R– (–O–CH
2
–CH
2
–)
n
–OH 
 
     R— (—O—CH
2
—CH
2
—)
n
—OSO
2
OH.........(8.12) 
 
8.1.1. Alkilsulfatlar əsasında yuyucu vasitələrin  
alınması prosesinin texnologiyası 
 
Alkilsulfatlar 
əsasında  yuyucu  vasitələrin  alınması 
prosesinin  texnoloji  sxemi 
şəkil  8.1.–də  göstərilmişdir.  1 
reaktoruna fasil
əsiz olaraq spirt, hava və SO
3
 buxarlarının hava 
il
ə  birlikdə  qarışığı  verilir.  Sulfolaşma  məhsulları  1 
reaktorundan  2  separatoruna  verilir  v
ə  burada  abqazlar 
mayed
ən  ayrılır.  Abqazlar  3  absorberinə  göndərilir  və  burada 
abqazlar  sanitar  t
əmizliyə qədər SO
3
  buxarlarından  t
əmizlənir. 
2  separatorunda  qazlardan  ayrılan  sulfola
şma  məhsulları  4 
neytralla
şdırıcı  kalona  göndərilir.  Alınan  alkilsulfat  turşusu  4 
neytralla
şdırıcısında qatı NaOH məhlulu ilə neytrallaşdırılır. 4 
neytralla
şdırıcı  kalon  qarışdırıcı  və  soyuducu  sistemlə  təchiz 
olunmu
şdur.  Neytrallaşma  temperaturu  60
0
C–d
ən  yüksək 
olmamalıdır.  6  neytralla
şdırıcısında  daha  dəqiq  neytrallaşma 
aparılır  (PH  7–y
ə  qədər  ).  Neytrallaşmış  məhsullar  alkilsulfat 
v
ə sudan ibarət olmaqla, 7 qarışdırıcısına daxil olur. 7 qarışdırı-
cısında  yuyucu vasit
əyə digər komponentlər əlavə olunur (fos-
fatlar  v
ə  ya  pirofosfatlar,  soda,  ağardıcı,  karboksimetil-
selliloza). 7 qarı
şdırıcısından çıxan qarışıq11 nasosu ilə 8 səpə-
l
əyici – quruducu şkafa göndərilir. Qarışığı 8 aparatına xüsusi 
uclu
ğun  köməyi  ilə  qaynar  odluq  qazları  axınına  səpələməklə 
verirl
ər.  Qazlarla  aparılan  bərk  hissəciklər  9  tsiklonunda 
tutulur.  Toz
şəkilli  yuyucu  vasitə  8  səpələyici  –  quruducu 
kalonun  v
ə  tsiklonun  aşağısından  10  şnekinin  köməyi  ilə 
qabla
şdırılmaya göndərilir.  
 

Ümumi kimya texnologiyası 
 
 
275 
 
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   28


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

    Ana səhifə