8. Технологическая схема производства эпирхлоргидрина из дихлоргидрина глицерина.

Эпирхлоргидрин является основой в синтезе эпоксидных полимеров, отличающихся хорошей клеящей способностью, высокой термостойкостью и имеющих большое значение как связующие для стеклопластиков и лаков.

Технологическая схема щелочного дегидрохлоргидрирования для получения эпихлоргидрина изображена на рисунке. Дихлоргидрин глицерина и подогретый раствор Ca(OH)₂ из напорных баков 1 и 2 с боковыми переливами поступают через расходомеры 3 в ре­актор 4 с мешалкой, в котором при указанной выше температуре осуществляется дегидрохлорирование большей части дихлоргидрина. Полученная эмульсия непрерывно перетекает в отпарную ко­лонну 5, где реакция завершается, а зпихлоргидрин отгоняется от водного раствора солей. В куб колонны подают острый пар, а на верхнюю тарелку —флегму, состоящую из сырого эпихлор­гидрина. Благодаря этому из колонны отгоняются только пары воды и эпихлоргидрина без существенной примеси дихлоргидрина глицерина. Пары конденсируются в конденсаторе 6, а в сепарато­ре 7 эпихлоргидрин отделяется от воды. Сырой продукт стекает в емкость 9, откуда направляется на ректификацию, но часть его насосом 8 возвращается на орошение колонны 5.

При получении окисей этилена и пропилена, а также хлор-олефинов отпадает надобность в реакторе 4, а исходные продук­ты подают прямо в колонну 5 для дегидрохлорирования. При син­тезе окисей этилена и пропилена, кроме того, не нужен и сепа­ратор 7, так как эти вещества хорошо растворимы в воде. Ввиду их высокой летучести в холодильнике 6 конденсируется в основ­ном вода, которую сразу возвращают на орошение колонны 5. Несконденсировавшиеся пары поступают на ректификацию.

Выход хлоролефинов и α-окисей при этом методе производства обычно превышает 95%.

Рисунок 78 - Технологическая схема производства эпихлоргидрина из дихлоргидрина глицерина:

1, 2 —напорные баки; 3 — расходомеры; 4—реактор; 5 — отпарная колонна; 6 — конденсатор; 7 — сепаратор; 8 — насос; 9 — сборник эпихлоргидрина-сырца.

9. Технологическая схема газофазного нитрования пропана

Из реакций газофазного нитрования парафинов промышленное значение получил процесс нитрования пропана 40 — 70% -ной азот­ной кислотой. Оптимальная температура составляет 400 — 450 °С при времени контакта 0,5 — 2 сек и давлении 5 — 10 ат; мольное от­ношение пропана к азотной кислоте около 5: 1. Смесь получаемых нитропарафинов содержит 25% нитрометана (т. кип. 101,2°С), 10% нитроэтана (т. кип. 114°С), 25% 1-нитропропана (т. кип. 131,6°С) и 40% 2-нитропропана (т. кил. 120,3 °С). Их можно разделить рек­тификацией.

Технологическая схема газофазного нитрования пропана азот­ной кислотой изображена на рисунке 79. Процесс осуществляется в цилиндрическом аппарате 2 адиабатического типа, не имеющем теплообменных устройств. Тепло реакции расходуется на нагрева­ние исходного углеводорода и испарение азотной кислоты, которую впрыскивают в реакционное пространство через форсунки, распо­ложенные в различных точках по высоте аппарата. Этим достигается большой избыток углеводорода по отношению к кислоте во всем объеме реактора, предотвращается возможность образования взрывоопасных смесей, перегревов и слишком глубокого окисления. Подогретый пропан поступает в низ реактора. Продукты нитро­вания и окисления вместе с непрореагировавшим аропаном, который берут в значительном избытке, охлаждаются водой в холо­дильнике 3 и поступают в абсорбер 4 для улавливания продуктов окисления (альдегидов и кетонов) и конденсации нитросоединений.

Абсорбер орошается водным раствором солянокислого гидроксиламина, связывающего летучие карбонильные соединения в виде оксимов. Жидкость из куба абсорбера направляется в отпарную ко­лонну 6, где нитропарафины, а также альдегиды и кетоны, образо­вавшиеся при гидролизе оксимов, отгоняются от абсорбента, кото­рый после охлаждения в холодильнике 5 возвращают в абсорбер. Пары из отпарной колонны 6 конденсируются в холодильнике-кон­денсаторе 7, а в сепараторе 8 разделяются на два слоя. Нижний, водный, слой возвращают на верхнюю тарелку отпарной колонны, а верхний, органический, слой направляют в ректификационную колонну 10. Там отгоняются легколетучие альдегиды и кетоны, а смесь нитропарафинов собирается в кубе колонны. Нитропарафины поступают на дальнейшую переработку, состоящую в их очистке и ректификации, при которой последовательно отгоняют воду, нитрометан, нитроэтан, 2-нитропропан и 1-нитропропан.

Экономичность процесса в значительной степени зависит от возможности регенерации пропана и окислов азота, присутствую­щих в газах, уходящих из абсорбера. Эти газы содержат около 85% С₃Н₈ и 10% NO. В системе регенерации пропан выделяют из смеси путем компримирования и охлаждения или абсорбции керо­сином, в котором нерастворимы другие компоненты (N₂, CO, СО₂).

Рисунок 79- Технологическая схема газофазного нитрования пропана

К оставшемуся газу добавляют воздух, и образовавшуюся двуокись азота улавливают водой или разбавленной азотной кислотой. При этом окислы азота переходят в азотную кислоту, а остаточный газ сбрасывается в атмосферу. Регенерированные пропан и азотную кислоту смешивают со свежими реагентами и возвращают в нитратор.

Производство нитропарафинов описанным методом является взрывоопасным. Кроме того, аппаратура подвергается действию сильно агрессивной азотной кислоты при высокой температуре, и для ее изготовления применяют легированную сталь, ферросилид, титан и тантал (последний устойчив к действию азотной кислоты при любых условиях).