Производство ацетатных растворителей

Сырьем для производства ацетатных растворителей являют­ся уксусная кислота и спирты алифатического (жирного) ряда: метиловый, этиловый, бутиловый и т. д.

Растворители — это сложные эфиры, образующиеся по схеме

СН3 СООН + ROH — Z. СН3 COOR + Н20.

Где R — радикал спирта.

Скорость реакции этерификации максимальна в начальный период, но по мере образования эфира снижается. Это происхо­дит в результате омыления эфира водой. В тот момент, когда образовавшиеся компоненты и компоненты, вступившие в реак­цию, эквивалентно равны, наступает химическое равновесие. При этом скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. По закону действующих масс такое соотношение выражается уравнением

Сэф Св Л — ,

Где:

К—константа равновесия;

Сэф» Св, Ск, Ссп — соответственно концентрации эфира,

Воды, кислоты, спирта, выраженные в молях вещества.

В качестве катализатора при этерификации применяется кон­центрированная серная кислота, которая ускоряет наступление состояния равновесия. При этом возможно, не повышая давле­ния и температуры процесса, получить максимальное по реакции количество продуктов.

Для увеличения выхода эфира и сохранения скорости прямой реакции рекомендуется либо пользоваться избыточным количе­ством одного из компонентов, либо удалять воду и отгонять эфир по мере его образования.

В процессе этерификации, кроме основной реакции, могут протекать побочные, вызванные действием катализатора и тем­пературы. Например, может образоваться серновинная кислота

Са Н5 ОН + H0S02 ОН С2 Н6 OSOa ОН + На0, которая при нагревании разлагается с образованием этилена: С2 Н5 OSOa ОН С2 Н4 + На S04.

Уксусная кислота и спирты содержат некоторое количество их гомологов, поэтому при этерификации образуются эфиры типа этилформиат, этилпропионат, этилбутират, бутилформиат, этил- валерианат, бутилпропионат, пропилпропионат и др. Эти эфиры являются примесями к основному продукту. Некоторые из них выделяют из кубового остатка после ректификации и применяют в промышленности.

Особенно вредной примесью является этилформиат, способ­ный легко гидролизоваться в присутствии небольших количеств воды. При этом образуется муравьиная кислота, которая, в свою очередь, является хорошим катализатором для гидролиза эфира — продукта. Наличие свободной кислоты и воды в эфире вызывает, таким образом, закисание эфира. Особенно быстро закисает эфир, полученный из порошковой кислоты.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв