1.1 Химизм процесса Процесс получения 2-этилгексанола

Процесс получения 2-этилгексанола осуществляется в две стадии.

Конденсация н-масляного альдегида в 2-этилгексеналь при температуре 120-150 ^оС, давлении 4-7 кгс/см² в присутствии катализатора - водного раствора натриевой щелочи:

- альдолизация н-масляного альдегида

NaOH

2СН₃-СН₂-СН₂-СНО ----> СН₃-СН₂-СН₂-СН(ОН)-СН(С₂Н₅)-СНО

(3-гидрокси-2-этилгексаналь)

бутиральдоль

- кротонизация альдоля с образованием 2-этилгексеналя и воды

СН₃-СН₂-СН₂-СН(ОН)–СН(С₂Н₅)-СНО -> СН₃-СН₂-СН₂-СН=С(С₂Н₅)-СНО + Н₂О

2-этилгексеналь

Общий тепловой эффект реакции 126 ккал/кг 2-этилгексеналя.

Побочные реакции:

1) конденсация н-масляного альдегида и изомасляного альдегида

СН₃-СН₂-СН₂-СНО + СН₃-СН(СН₃)-СНО -> СН₃-СН(СН₃)-СН(ОН)-СН(С₂Н₅)-СНО

(3-гидрокси-2-этил-4-метилпентаналь)

изобутиральдоль

СН₃-СН(СН₃)-СН(ОН)-СН(С₂Н₅)-СНО -> СН₃-СН(СН₃)-СН=С(С₂Н₅)-СНО + Н₂О

2-этил-4-метилпентеналь

2) образовавшийся альдоль может присоединить еще молекулу альдегида с образованием более сложного тяжелого продукта (ВКП).

Гидрирование 2-этилгексеналя осуществляется на меднохромовом катализаторе при температуре 145-170 ^оС, давлении до 0,4 кгс/см²:

- образование 2-этилгексаналя

СН₃-СН₂-СН₂-СН=С(С₂Н₅)-СНО + Н₂ -> СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН(С₂Н₅)-СНО

- в незначительной степени протекает реакция образования 2-этилгексенола

СН₃-СН₂-СН₂-СН=С(С₂Н₅)-СНО + Н₂ -> СН₃-СН₂-СН₂-СН=С(С₂Н₅)-СН₂ОН

- образование 2-этилгексанола

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН(С₂Н₅)-СНО + Н₂ -> СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН(С₂Н₅)-СН₂ОН

СН₃-СН₂-СН₂-СН=С(С₂Н₅)-СН₂ОН + Н₂ -> СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН(С₂Н₅)-СН₂ОН

Общий тепловой эффект реакции гидрирования 250 ккал/кг 2-этилгексеналя.

Побочные реакции:

1) гидрирование 2-этил-4-метилпентеналя

СН₃-СН(СН₃)-СН=С(С₂Н₅)-СНО + 2Н₂ -> СН₃-СН(СН₃)-СН₂-СН(С₂Н₅)-СН₂ОН

2-этил-4-метилпентанол

2) гидрирование масляных альдегидов в бутанолы

СН₃-СН₂-СН₂-СНО + Н₂ -> СН₃-СН₂-СН₂-СН₂ОН

н-бутанол

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

изобутанол

Приведенные побочные реакции в оптимальных условиях процесса протекают в незначительной степени.

Дополнительное гидрирование непрореагировавших альдегидов осуществляется на алюмо-никель-титановом катализаторе или катализаторе Ni-3354 при температуре до 160 ^оС и давлении не более 25 кгс/см².

2. Описание технологической схемы Описание технологической схемы получения 2-этилгексанола

2.1 Конденсация н-масляного альдегида

Исходное сырье - нормальный масляный альдегид (НМА) непрерывно подается из Е-303А,Б насосом Н-304А,Б корпуса 347 (установка ректификации альдегидов и спиртов оксосинтеза с применением карбонилов кобальта) на узел конденсации НМА.

Через клапан регулятора расхода поз.FIRCA 808 НМА поступает на всас подкачивающего насоса Н-2А,В.

С нагнетания насоса Н-2А,В НМА подается через клапан дистанционного управления НС-23 на всас циркуляционного насоса Н-3А,В,С.

На всас работающего насоса Н-3А,В,С подается 20±5 % водный раствор NаОН (щелщелочи от насоса Н-111А,В,С к насосу Н-3А,В,С. Производительность дозировочного насоса Н-111А,В,С регулируется на насосе путем изменения длины хода штока.

Раствор щелочи на всас Н-111А,В,С поступает из емкости Е-110. Уровень в Е-110 регулируется КИП поз.LIRCA 551.

Реакция альдокротонизации начинает протекать сразу в циркуляционном насосе Н-3А,В,С при сильном перемешивании НМА, который диспергируется при температуре 120-150 ⁰С и давлении 4-7 кгс/см² с раствором щелочи. При этом уже в насосе достигается конверсия до 90% в течение нескольких секунд. Затем реакционная смесь поступает в трубчатый альдокротонизатор Р-4А,В, где в течение оставшегося времени происходит «дозревание» реакции. При этом достигается конверсия 96-98%.

Реакция идет с выделением тепла. Для съема тепла реакции используется холодильник, встроенный в альдокротонизатор. Температура реакционной смеси после холодильников (120-150 ⁰С).

При пуске подогрев циркулирующего раствора до температуры начала реакции 120 ⁰С осуществляется в подогревателе, встроенном в альдокротонизатор.

В верхней части альдокротонизатора Р-4А,В за счет снижения линейной скорости и разности удельных весов происходит расслоение водного раствора щелочи и продуктов конденсации. Нижний слой (водный раствор щелочи) с температурой 120-150 ⁰С поступает на всас циркуляционного насоса Н-3А,В,С.

Продукт конденсации и избыток щелочной воды с верхней расширительной части альдокротонизатора с температурой 120-150 ⁰С выводятся через холодильник Т-5 в отстойник Е-6, где происходит расслоение на органический и водный слой.

Давление в альдокротонизаторах Р-4А,В регулируется КИП поз.РIRСA 806, клапан которого установлен на линии выхода продукта из альдокротонизаторов.

Температура продукта на выходе из холодильника Т-5 (оптимальная температура расслоения 50 ⁰С) .После Т-5 продукты конденсации поступают в отстойник Е-6 для расслаивания.

Нижний воднощелочной слой из отстойника Е-6 через отсекатель НО-37 и флорентину сливается в емкость Е-8.

Верхний органический слой 2-этилгексеналя из отстойника Е-6 проходит отмывку от щелочи.

На блоке отмывки 2-этилгексеналь из Е-6 поступает на всас центробежного насоса Н-201А,В. Расход смеси 2-этилгексеналя и конденсата, насыщенной щелочью, с нагнетания Н-201А,В регулируется КИП поз.FIRC 5. Трубопровод всаса Н-201А,В, куда поступает 2-этилгексеналь из Е-6, соединен с емкостью Е-200, через верх которой балансовое количество 2-этилгексеналя, смешиваясь с продуктом, выходящим из Н-201А,В, поступает в емкость Е-7.

Верхний органический слой из Е-7 переливается в емкость Е-13 отделения гидрирования.

Нижний воднощелочной слой из Е-7 через клапан регулятора уровня раздела фаз КИП поз.LIRCA 905 сливается в емкость Е-8.