|
|
|
Главная --> Справочник терминов Получения фурфурола Принципиальная схема получения фталевого ангидрида газофазным окислением о-ксилола представлена на рис. 15. В настоящее время окисление обычно проводят на стационарном слое катализатора в реакторе трубчатого типа. Катализатором является оксид ванадия (V) на носителе или смешанные ванадий-калий-сульфатносиликагелевые катализаторы. Для сохранения активно- Рис. 15. Принципиальная схема получения фталевого ангидрида окислением о-ксилола: Технологическая схема производства фталевого ангидрида из нафталина не отличается принципиально от схемы получения фталевого ангидрида из о-ксилола (см. рис. 15). Различие заключается в том, что из-за высокой температуры кристаллизации нафталина его приходится доставлять в специальных термоцистернах и хранить в обогреваемых емкостях, либо при поставке в кристаллическом виде включать в схему аппарат для плавления. Во фталевом ангидриде, получаемом при окислении нафталина в сырце присутствует 0,5—5,0% 1,4-нафтохинона. Поэтому здесь чаще применяют очистку термической обработкой в присутствии серной кислоты или других добавок. Основными примесями, содержащимися в технических сортах нафталина, могут быть метилнафталины и тионафтен. При газофазном окислении метилнафталинов образуется преимущественно фталевый ангидрид с примесью малеинового ангидрида, т. е. те же продукты, что и при окислении нафталина. Окисление тао-нафтена дает малеиновый ангидрид и оксиды серы. Примеси тио-нафтена в нафталине (до 1,5%) [23, с. 38] повышают стабильность катализатора ВК.СС и увеличивают селективность окисления нафталина. Для получения фталевого ангидрида можно применять нафталин так называемых технических сортов. В табл. 19 приведены основные требования к качеству нафталина «очищенного» и «технического». Описанные конденсаторы гораздо более производительны, чем объемные, и требуют для обслуживания значительно меньших затрат ручного труда. Недостатками этих аппаратов являются: периодичность работы, отложение на поверхности теплообмена трудноочищаемых смолистых веществ, невозможность получения фталевого ангидрида, не загрязненного хиноном, пожароопас-ность систем вследствие отложения на горячих стенках смоло-образных продуктов. Смеси о-, м- и п-кеилолов используются в промышленности как растворители. Они канцерогенны. л-Изомер имеет большое значение как сырье для синтеза терефталевой кислоты, о-изомер — для получения фталевого ангидрида. Как и рассмотренные выше арены, ксилолы добавляются к бензинам для повышения октанового числа. Этот способ получения фталевого. ангидрида в настоящее время успешно конкурирует с традиционным способом контактно-каталитического окисления нафталина (см. 16.2). Нафталин широко применяется для получения фталевого ангидрида, синтеза красителей, пластических масс н пр. С окислением opmo-ксилола. до фталевого ангидрида до сих пор успешно конкурирует старый промышленный метод получения фталевого ангидрида парофазным окислением нафталина кислородом над катализатором VzO*,, где выход фталевого ангидрида значительно выше: Развитие производства полиэфирных волокон (лавсан и др.), глифтнлевых и нентафталевых пленкообразующих материалов повлечет за собой у «сличение потребления ксилолов и нафталина {длн получения фталевого ангидрида и терефталатов). Нафталин подвергается озонолизу и образует фталевую кислоту с хорошим выходом. Однако этот метод никогда не используют для получения фталевого ангидрида, поскольку как нафталин, так и о-ксилол легко окисляются воздухом в присутствии пентоксида ванадия при 400—500°С (способ дешевый и эффективный). Ксилан используется для получения фурфурола и ксилита. 1404. Напишите схему получения фурфурола из пентоз. В каких условиях проводят реакцию? Какими способами можно получить из фурфурола: а) фуран-2-карбоновую кислоту; б) фурфуриловый спирт; в) фуран? Напишите реакции. : Пентозаны в больших количествах (20—40%) присутствуют в соломе злаковых растений и в отрубях и используются для промышленного получения фурфурола. Для этого пентозаны гидролизуют серной кислотой, которая затем дегидратирует образующиеся пентозы (см. том I; 12.15). 1. Сырьем для получения фурфурола служит одна из фракций продуктов сухой перегонки дерева. Это % буро-черная жидкость с характерным резким запахом. Для очистки фурфуроловук? ^фракцию перегоняют с водяным паром. Первую фракцию дистиллята,, Доставляющую около 25% объема очищаемого сырья, отбрасывают как почти вовсе не содержащую фурфурол. Следующая фракция (около 40% объема) содержит, почти весь фурфурол; в остатке количество фурфурола очень мало. Поэтому перегонку с водяным паром не следует вести до конца. После отделения масла из второй фракции водный слой извлекают дважды бензолом. Масло и бензольную вытяжку объединяют'и сушат над безводным сульфатом натрия. После высушивании и отгонки бензола фурфурол перегоняют в вакууме, собирая фракцию, кипящую при 57—67°/20 мм рт. ст. Опыты получения фурфурола из различных исходных материалов продолжались и другими авторами (6, 8); были синтезированы также впервые простые производные этого альдегида с аммиаком — фурфур-амид и фурфурин. Уже первые опыты (6 — 9) показали, что сырьем для получения фурфурола являются вещества растительного происхождения: отруби, крахмал, овсяная мука, рис, рожь и т. д. Фурфурол образуется при обработке их минеральными кислотами и нагревании. Вскоре были обнаружены и другие пригодные для производства фурфурола материалы. Оказалось, что ФУРФУРОЛ может быть получен при соответствующей обработке пентоз (ксилоза, арабиноза (10), пентозанов и различных природных продуктов, содержащих пентозаны (вишневый клей, гуммиарабик (И), древесная камедь (12), стебли и оболочка зерен различных растений, древесина, мхи, лишайники и т. д.). Наконец, было установлено, что уроновые кислоты (13, 14) и различные гемицеллюлозы также образуют фурфурол при действии кислот. Известны также способы получения фурфурола, исходя из фурановых соединений. Так например, фурфурол образуется при окислении фурфури-лового спирта бензохиноном в присутствии тр. (С4Н9О)3А1 (18) или наряду с метилфураном при пропускании фурфурилового спирта над нагретым глиноземом (19); фуран по реакции Гаттермана с цианистым водородом также превращается в фурфурол (20). Изложенное выше об исходном сырье и промышленных способах получения фурфурола позволяет составить общее представление об относительной простоте его производства и широких возможностях, имеющихся для увеличения продукции этого альдегида. Ежегодно в СССР на маслозаводах образуется до \млн. тонн хлопковой шелухи, до 500 тыс. m подсолнечной лузги, при переработке льна и конопли получается в год до 1,5 млн. тонн костры. Выход лузги на мельницах от переработки проса, овса и др. составляет более 500 тыс. т. Наконец, количество кукурузной кочерыжки к 1960 г. должно составить около 4 млн. тонн ежегодно. Хорошим сырьем для получения фурфурола является также камыш, ежегодный урожай которого в СССР составляет более 24 млн. для получения фурфурола и далее других производных фурана, однако 1. Сырьем для получения фурфурола служит одна из фракций про-  Палладиевых катализаторах Получается аналогично Получается циклический Получается хлорангидрид Получается конденсацией Получается натриевая Получается непосредственно Получается окрашенный Получается практически |
- |
Навигация