А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы

199 
Алкендердің тотығуы алкандармен салыстырғанда талғамды жүреді. 
Этилен тотығып ацетальдегид пен этилен оксидін түзеді. Процесс негізінен 
күміс катализаторында этиленді бу фазасында тікелей тотықтыру арқылы 
жүреді. Реакция 200-250 
о
С, атмосфера қысымында, контакт уақыты 3-8 сек 
аралығында жүреді: 
Басқа алкендермен тотығу реакциясы нәтижесінде кетондар түзіледі: 
15.4. Арендердің тотығуы 
Бензол бу фазасында тотығып малеин ангидридін береді. Ванадий 
оксиді катализаторында тиімді температура 300-400 
о
С, ал молибден 
оксидінде – 425-475 
о
С, қысым 0,5-1 МПа. Бензол булары реакциялық зонада 
0,01-5,0 сек болады. 
Бензолдың малеин ангидридіне конверсиясы 57-63
%
. Бензолдың 
тотығуы 2 бағытта жүреді: а) малеин ангидридіне тотығуы; ә) 
СО
2
және Н
2
О 
дейін толықтай жануы. 
 
15.4.1. Изопропилбензолды (кумолды) тотықтыру 
Изопропилбензолды тотықтыру әдісін П.Г. Сергеев, Б.Д. Кружалов,
Р.Ю. Удрис ашқан. Бұл әдісті кумолдық әдіс деп те атайды. Кумолдық 
әдістің артықшылығы мұнда фенол мен ацетон қатар алынады.
Сұйық фазада тотықтыру негізінен әлсіз үшіншілік С–Н-байланысында 
жүреді. Бензол сақинасының α-орында орналасуы үшіншілік байланысты 
едәуір әлсіретеді (≈310 кДж/моль), сондықтан тотығу процесі төменгі 
температурада гидропероксид бойынша жоғары талғамдылықпен жүреді. 
70-80 
о
С температурада кумолдың гидропероксиді тұрақты, ал тотығу 
реакциясы күрделі тізбекті механизм бойынша жүреді: 

200 
Негізгі өнім диизопропилпероксидімен қатар диметилфенилкарбинол, 
ацетофенон, құмырсқа қышқылы түзіледі.
Гидропероксид жоғары температура әсерінен ыдырауға түсіп
диметилфенилкарбинол, ацетофенон және метил спирті түзіледі: 
Түзілген метанол формальдегидке және құмырсқа қышқылына 
тотығады, ал олар изопропилбензолдың тотығу процесінің ингибиторы 
болып табылады. 
Гидропероксидтің шығымына температура мен тотығу ұзақтығы әсер 
етеді. Мысалы, 1 сағат ішінде 120 
о
С температурада гидропероксидтің 
шығымы 8-10% болса, ал 100 
о
С – 2-3% болады. Сондықтан тотығу процесін 
көбіне 120-130 
о
C температурада және 0,5-1 МПа қысымда, рН=8,5-10,5 
ортада жүргізеді. 
Реакциялық массаны (оксидатты) вакуумда, төменгі температурада 
жинақтап, өңдеуді әрі қарай жалғастырады. Техникалық гидропероксидтің 
құрамында диизопропилпероксид – 90-91%; диметилфенилкарбинол – 5-7%; 
ацетофенон – 1,0-1,5%; дикумилпероксид – 0,4-0,6%; құмырсқа қышқылы – 
0,01-0,04% болады. 
Техникалық 
гидропероксидті 
күкірт 
қышқылымен 
ыдыратады, 
нәтижесінде фенол және ацетон, сонымен қатар жанама өнімдер – α- 
метилстирол мен шайырлар түзіледі: 
Гидропероксидті ыдырату күкірт қышқылы ерітіндісінің қатысында 
ацетонда жүргізеді. Әлсіз қышқылдар (СООН-СООН, метафосфор қышқылы 
т.б.) қолдану үшін жоғары температура (100-120 
о
С) керек, ал жоғары 
температура фенол мен ацетонның шығымын төмендетеді. 
Негізгі өнімдердің шығымы температурадан тәуелді. Мысалы, ыдырау 
процесінің температурасын 50 
о
С-дан 80 
о
С көтергенде ацетонның шығымы 
98-99%-дан 89% төмендейді. Сонымен бірге төменгі температурада (30 
о
С) 
реакцияның жүру уақыты ұзарады және реакциялық массада ыдырамаған 
(тізбектің қозуы)
(тізбектің қозуы)
(тізбектің ұзаруы) 
(тізбектің үзілуі)

201 
гидропероксид қалады. Сондықтан тиімді температура 50-60 
о
С болып 
табылады. 
Изопропилбензолдан фенолды, ацетонды және пропиленоксидін қатар 
алу әдісінде гидропероксидтің бір бөлігі ыдырау процесіне, ал қалған бөлігі 
пропиленді эпоксидтеуге жіберіледі: 
Эпоксидтеу реакциясын 115-120 
о
С температурада, пропилен мен 
гидропероксидтің 5:1 мольдік қатынасында, 1 моль гидропероксидке 6х10
-4
моль Мо катализаторының концентрациясында, 1 моль катализаторға 2 моль 
промотрдың концентрациясында, пропиленнің 2-10 мас. % мөлшерінде және 
90 минут бойы жүргізеді. 
Бұл әдісте эпоксидтеудің жанама өнімдері толықтай өңделеді, мысалы 
диметилфенилкарбинол изопропилбензолға, ацетофенон этилбензолға 
гидрленеді. Изопропилбензол кумолдық әдіспен фенол, ацетон және 
пропилен оксидін алуға, ал этилбензол стирол мен пропилен оксидін алуға 
жұмсалады. 
Тотығудың жанама өнімдері, әсіресе алкилфенилкарбинолдар да 
қышқылдық катализге сезімтал келеді. Мысалы диметилфенилкарбинол суды 
бөліп жіберіп, 

-метилстирол түзеді және фенолды алкилдеп күрделі эфир 
түзеді. Сонымен қатар, 

-метилстирол аздап димерленеді. 
Изопропилбензолдан фенол мен ацетон алу технология 2 химиялық 
процестен тұрады: 1) изопропилбензолдың тотығуы, гидропероксидтің 
шығымы 91-95% және 2) гидропероксидтің ыдырауы, өнімнің шығымы 99%. 
Жоғары тиімділік химиялық реакцияның оптимальді параметрлерін 
(температура, қысым, қышқыл ортасы) табу нәтижесі ғана емес, сонымен 
бірге процестің катализаторлары мен инициаторларын қолдануда болып 
отыр. Бұл технология бір мезгілде екі негізгі өнім алудың жаңа 
технологиялық процестерінің айқын мысалы бола алады. Сонымен қатар 
тауарлы өнім ретінде α-метилстирол алынады, ол мономер кейбір 
көрсеткіштері жағынан стиролдан артық. 
Гидропероксидтер арқылы тотықтыру реакциясына бензолдың басқа да 
гомологтары мен алкилнафталиндерді қатыстыруға болады. Мысалы, 
п
-
цимолды тотықтырып, алынған гидпропероксидті ыдырату арқылы 
п
-крезол, 
п
-диизопропилбензолдан – гидрохинон, 
β
-изопропилнафталиннен – 
β
-нафтол 
алынады: 

202 

жүктеу/скачать 6,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: