3.1 Описание блок-схемы производства

1. Стадия карбонилообразования – получение карбонилов кобальта на карбонатной установке;

3. Стадия оксирования – гидроформилирование пропилена водородом и монооксидом углерода и получение масляных альдегидов, побочных продуктов реакции в присутствии жидкого катализатора – раствора карбонилов кобальта;

4. Стадия декобальтизации (термическое разложение карбонилов и осаждение металлического кобальта на носителе), и гидрирования (получение сырых бутиловых спиртов путем присоединения к масляным альдегидам атомов водорода)

5. Стадия кобальтизации (смыв кобальта с носителя)

6. Стадия разделения продуктов процесса – сырых бутиловых спиртов (ректификация).

Стадия карбонилообразования.

• Свежий раствор Со₂(СО)₈ готовят из порошкообразного карбоната кобальта на карбонатной установке следующим образом :

• После дополнительного измельчения порошок карбоната кобальта дозируют в мешалку, смешивают с растворителем (изобутанолом) и получают суспензию карбоната кобальта в изобутаноле.

• Суспензия карбоната кобальта насосом с давлением до 30 МПа подается в подогреватель, нагревается до < 80 °С и направляется на смешение с газожидкостной смесью.

• Газожидкостная смесь - получается в результате смешения растворителя и очищенного ретурного газа (водород и окись углерода) и после подогрева до < 190 °С направляется на смешение с суспензией карбоната Со.

• Смесь карбоната Со в изобутаноле, растворитель и очищенный ретурный газ поступает снизу в реактор (карбонилообразователь), где происходит реакция образования карбонила Со, который используется в процессе оксирования пропилена.

Процесс периодический и проводится для пополнения запаса катализатора по мере необходимости.

Стадия оксирования.

В процессе оксирования протекает реакция гидроформилирования пропилена с образованием масляных альдегидов:

СН₃ - СН=СН₂ + СО + Н₂ →СН₃ - СН₂ - СН₂ - СНО (н-масляный альдегид)

СН₃ - СН=СН₂ + СО + Н₂ →СН₃ - СН(СН₃) – СНО (изо-масляный альдегид)

Стадия декобальтизации — гидрирования.

Сущность процесса декобальтизации (1 стадии регенерации катализатора) заключается в разложении карбонила кобальта до металлического Со и Н₂ и СО и выводе их из жидкой фазы продуктов оксирования.

Если вывод Н₂ и СО производится обычным путем - отдувом из сепаратора, то образовавшийся в результате разложения карбонилов кобальт осаждается на поверхности носителя, находящегося в реакторах декобальтизации (декатализерах)

Осажденный на носителе металлический кобальт затем "смывается" с носителя и вновь превращается в карбонил в процессе кобальтизации (2 стадия регенерации).

Декобальтизация-гидрирование представляет собой совмещенный последовательный процесс декобальтизации и гидрирования продуктов декобальтизации, т.е. получение смеси бутиловых спиртов, растворителя и побочных продуктов.

Реакция гидрирования образовавшихся альдегидов до бутанола: СН₃-СН₂-СН₂-СНО + Н₂ → СН₃-СН₂-СН₂-СН₂ОН

СН₃ - СН(СН₃) - СНО + Н₂ → СН₃ - СН(СН₃) - СН₂ОН

Стадия кобальтизации.

В процессе декобальтизации карбонил кобальта разлагается с выделением металлического Со, который осаждается на поверхности носителя в декатализерах.

Следующий этап регенерации: смыв металлического Со с поверхности носителя и перевод его в карбонил Со.

Одновременно в блоке из 4-х декатализеров (Р-0, Р-1, Р-2, Р-3) три из них включены последовательно в схему декобальтизации-гидрирования, а один работает в схеме кобальтизации и называется уже катализером.

Стадия ректификации.

Сырьем для процесса ректификации является нестабильный гидрогенизат после процесса гидрирования.

Состав гидрогенизата во многом зависит от параметров протекания процессов оксосинтеза, но всё же можно выделить следующий ориентировочный состав гидрогенизата; % масс..

ПГФ (пентан-гексановая фракция) 35-45

i-и n-масляный альдегид 0-5

Эфиры: 2 – 5

Диизобутиловый

i-бутилформиат

n-бутилформиат

дибутиловый

х-компоненты

i-бутиловый спирт 15-25

n-бутиловый спирт 30-40

КОБС (куб.остаток бутиловых спиртов): 5 – 8

∑бутилбутиратов

2-этилгексаналь

∑ацеталей

Х-компоненты