ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
В связи с ростом производства биодизеля встает проблема избытка на рынке побочного продукта процесса - глицерина. В связи с этим появляется необходимость поиска новых областей его использования. Предлагаемый метод заключается в получении из глицерина эпихлоргидрина (ЭПХГ) – ценного сырья для полимерной и лакокрасочной промышленности. Схема включает в себя гидрохлорирование глицерина в дихлорпропанол и дегидрохлорирование последнего раствором щелочи с получением ЭПХГ. Предлагаемый путь синтеза ЭПХГ тем более привлекателен, чем быстрее растут цены на нефть, поскольку на действующих производствах ЭПХГ получают из пропилена. Подбор катализатора, исследование кинетики протекающих реакций и поиск оптимальных параметров процесса – необходимые этапы создания эффективной технологии синтеза эпихлоргидрина. Как показали исследования, гидрохлорирование глицерина без катализатора не идет. Катализаторами могут служить карбоновые кислоты (С1-С8) с содержанием в реакционной массе 2 - 5% масс. Были проведены опыты с уксусной кислотой и с адипиновой при температуре 100°С. И с тем, и с другим катализатором максимальная конверсия глицерина достигла 99%. С уксусной кислотой селективность образования дихлорпропанола составила 67%, а с адипиновой 73%. Для выделения дихлорпропанола из реакционной смеси нами была выбрана экстракция. В качестве экстрагента могут быть использованы хлороформ, дихлорэтан, бензол и его хлорпроизводные, эфиры и др. Из рассмотренных растворителей наибольшую селективность экстракции дихлоргидрина глицерина (ДХГ) показал о-дихлорбензол. Получающийся после экстракции раствор ДХГ в органическом растворителе отправляется на стадию щелочного гидролиза, а рафинат, обедненный ДХГ, возвращается на стадию гидрохлорирования глицерина. На стадию дегидрохлорирования поступает ДХГ, содержащий до 4% монохлоргидрина глицерина (МХГ). В растворе щелочи первый превращается в ЭПХГ, а МХГ - в глицидол, а затем в глицерин. Кроме того, получающийся ЭПХГ в этом же растворе дегидрохлорируется в МХГ. Поэтому с целью оптимизации стадии дегидрохлорирования по селективности ЭПХГ нами были изучены реакции щелочного гидролиза дихлорпропанола (r1), эпихлоргидрина (r2) и монохлоргидрина глицерина (r3) и получены кинетические уравнения: r1=6,65•1010 • exp(-62000±4000/RT) •CДХГ • CNaOH [моль/л•с] ; r2=3,90•107 • exp(-62000±4000/RT) •CЭПХГ • CNaOH [моль/л•с] ; r3=1,00•1013 • exp(-78000±4000/RT) •CМХГ • CNaOH [моль/л•с] . По мере образования ЭПХГ его концентрация в растворе увеличивается, а, следовательно, возрастает и скорость его расходования. Поэтому необходимо быстро удалить ЭПХГ из зоны реакции. Осуществляется это известным способом - отгонкой его азеотропа с водой непосредственно из реактора. Знание кинетической модели всех стадий процесса позволяет создать оптимальную и эффективную технологию синтеза эпихлоргидрина.