ЗМІСТ
ВСТУП
1.АНАЛІТІЧЕСКІЙ ОГЛЯД
1.1 Теоретичні відомості прооцтовій кислоті
1.2 Застосування оцтової кислоти
1.3 Основні способи отриманняоцтової кислоти
1.3.1 Одержання оцтової кислоти окисленнямацетальдегіду
1.3.2 Одержання оцтової кислотиокисленням н-бутану
1.3.3 Виробництво оцтової кислотиокисленням н-бутен
1.3.4 Виробництво оцтової кислотиокисленням парафінів С4-С8 в кислоти
1.3.5 Виробництво оцтової кислотиз метанолу та оксиду вуглецю
2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Хімізм процесу
2.2 Опис технологічної схеми
2.3 Техніко-технологічні розрахунки
2.3.1 Матеріальний баланс реактора істадії синтезу оцтової кислоти
ВИСНОВОК
ВСТУП
Оцтовакислота - перша з органічних кислот, яка стала відома людині.Вперше вона була отримана І.Глаубером в 1648 р. і в концентрованому вигляді шляхом виморожування її водних розчинів і розкладанням ацетату кальцію сірчаною кислотоюГ.Шталем в 1666-1667 рр.. Елементний склад оцтової кислоти був встановленийЯ.Берцеліусом в 1814 р. До початку XIX століття оцтову кислоту виробляли виключно з природної сировини:пірогенетіческой обробкою деревини і окислювальним оцтовокислим бродіннямхарчового етанолу. В даний час виробництво оцтової кислоти злісохімічного сировини має другорядне значення, хоча масштаби йоговимірюються сотнями тисяч тонн. У цьому методі оцтову кислоту виділяють ізсконденсованої частини пароподібних продуктів термічної обробки деревини(Жижки), одержуваної в процесі вуглевипалювання. Вихід кислоти становить близько 20 кг на 1 м3 деревини.
Біохімічнийметод виробництва оцтової кислоти використовують тільки для виробництванатурального харчового оцту.
Появасинтетичних методів виробництва оцтової кислоти пов'язаний з розробкою іпромислової реалізацією реакції отримання ацетальдегіду по Кучерова.В1910-1911 рр.. патентується спосіб виробництва оцтової кислоти окисленнямацетальдегіду, а в роки першої світової війни в Німеччині та Канаді з цьогометоду було організовано промислове виробництво. З деякимитехнологічними змінами цей метод зберіг своє значення і протягомбільше п'ятдесяти років є одним з основних.
Оцтова кислота була єдиною, яку знали древні греки.
Звідси і її назва: В«оксосВ» - кисле, кислий смак. Оцтова кислота це найпростіший вид органічних кислот, які є невід'ємною частиною рослинних і тваринних жирів. У невеликих концентраціях вона присутня в продуктах харчування і напоях і бере участь у метаболічних процесах при дозріванні фруктів. Оцтова кислота часто зустрічається в рослинах, в виділеннях тварин. Солі та ефіри оцтової кислоти називаються ацетатами.
Оцтова кислота - слабка (диссоциирует у водному розчині лише частково). Тим не менше, оскільки кислотна середу пригнічує життєдіяльність мікроорганізмів, оцтову кислоту використовують при консервуванні харчових продуктів, наприклад, у складі маринадів.
Отримують оцтову кислоту окисленням ацетальдегіду та іншими методами, харчову оцтову кислоту уксуснокислий бродінням етанолу. Застосовують для одержання лікарських і запашних речовин, як розчинник (наприклад, у виробництві ацетату целюлози), у вигляді столового оцту при виготовленні приправ, маринадів, консервів. Оцтова кислота бере участь у багатьох процесах обміну речовин у живих організмах. Це одна з летких кислот, присутня майже у всіх продуктах харчування, кисла на смак і головна складова оцту. Будова оцтової кислоти зацікавило хіміків з часу відкриття Дюма трихлороцтової кислоти, тому що цим відкриттям було завдано удару панівною тоді електрохімічної теорії Берцеліуса. Останній, розподіляючи елементи на електропозитивні і електронегативний, не визнавав можливості заміщення в органічних речовинах, без глибокої зміни їх хімічних властивостей, водню (елемента електропозитивні) хлором (елементом електронегативний), а між тим за спостереженнями Дюма ("Comptes rendus" Паризької академії, 1839) виявилося, що "введення хлору на місце водню не змінює зовсім зовнішніх властивостей молекули чому Дюма і задається питанням" покояться чи електрохімічні погляди і уявлення про полярність, приписується молекулам (атомам) простих тіл, на настільки ясних фактах, щоб їх можна було вважати предметами безумовної віри; якщо ж їх має розглядати як гіпотези, то чи підходять ці гіпотези до фактів? Має визнати, продовжує він, що справа йде інакше.
Берцелиусу довелося допустити можливість заміщення водню хлором без зміни хімічної функції первинного тіла, в якому відбуватися заміщення. Не зупиняючись на додатку його поглядів решти сполукам, переходимо до робіт Кольбе, який для оцтової кислоти, а потім і для інших граничних одноосновних кислот знайшов ряд фактів, гармоніювали з поглядами Берцеліуса (Жерара). Вихідною точкою для робіт Кольбе послужило вивчення кристалічної речовини, складу CC l4 SO 2 , отриманого раніше Берцеліусом і Марсе при дії царської горілки на CS 2 і утворився у Кольбе при дії на CS 2 вологого хлору. При дії світла і хлору на C 2 C l4 , який перебував під водою, Кольбе отримав на ряду з гексахлоретаном і трихлороцтової кислоту і висловив перетворення таким рівнянням: (Так як С 2 З l4 може бути отриманий з CC l4 при пропущенні його через напружену) трубку, а СС l4 утворюється при дії, при нагріванні, Cl 2 на CS 2 то реакція Кольбе була першим за часом синтезом оцтової кислоти з елементів.
Роботами Кольбе будова оцтової кислоти, а разом з тим і всіх інших органічних кислот було остаточно з'ясовано і роль наступних хіміків звелася тільки до поділу - в силу теоретичних міркувань і авторитету Жерара, формул Кольбе навпіл і до переведення їх на мову структурних поглядів, завдяки чому формула C 2 H 6 . C 2 O 4 H 2 перетворилася в CH 3 CO (OH).
Світовевиробництво оцтової кислоти складає в даний час понад 3,5 млн. т врік, в нашій країні в 1980 р. було вироблено 250 тис. т. Основна масаоцтової кислоти виробляється з ацетальдегіду, окисленням бутанової і бензиновоїфракцій.
Першаустановка з виробництва синтетичної оцтової кислоти каталітичнимокисленням ацетальдегіду була пущена на Чорноріченському хімічному заводі в 1932 р., а в 1948 р. було організовано її промислове виробництво. До 60-м рокам оцтова кислотавироблялася також піролізом ацетону через Кьотен, окисленням вузьких фракційбензину, а також виділенням з продуктів окислення твердого парафіну. ВВнаслідок розвитку синтетичних методів виробництва оцтової кислотипитома вага їх зріс з 50% у 1963 р. до 70% в 1965 р. і до 90% в 1970 р. За ці ж роки загальний обсяг виробництва оцтової кислоти в країні виріс втри рази.
В1963 р. були введені в дію нові підприємства по спільному виробництвуоцтової кислоти і оцтового ангідриду каталітичним окисленням ацетальдегідув рідкій фазі і до 1965 р. виробництво оцтової кислоти цим методом становиловже 17% від загального обсягу її виробництва в країні. У ці ж роки було освоєно впромисловому масштабі виробництво оцтової кислоти карбонилирования метанолу.
1.АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
1.1 Теоретичнівідомості про оцтовій кислоті
Карбонові кислоти - органічні сполуки, що містять одну або кілька карбоксильних груп-СООН, пов'язаних з вуглеводневим радикалом. Карбоксильна група поєднує в собі дві функціональні групи - карбоніл і гідроксил, взаємно впливають один на одного: кислотні властивості карбонових кислот обумовлені зміщенням електронної щільності до карбонильному кисню і викликаної цим додаткової (у порівнянні зі спиртами) поляризації зв'язку О-Н.
Розчинність у воді і високі температури кипіння кислот обумовлені освітою міжмолекулярних водневих зв'язків.
Зі збільшенням молекулярної маси...
