Производство уксусной кислоты

Уксусная кислота имеет большое народнохозяйственное значение. Она широко применяется в самых различных отраслях промышленности и в быту. В химической промышленности уксусная кислота используется для получения уксусного ангидрида, винилацетата, ацетата целлюлозы, красителей и душистых веществ. Уксусная кислота широко применяется при крашении и ситцепечатании, в кожевенном производстве, для получения сложных эфиров, используемых в лакокрасочной и пищевой промышленности. Уксусная кислота является прекрасным растворителем для многих органических веществ.

Большое практическое значение имеют соли уксусной кислоты натрия, алюминия, хрома, железа, меди, свинца и др. В виде солей она применяется в текстильной промышленности в качестве протравных веществ, служащих для закрепления красителя на волокне.

В пищевой промышленности уксусная кислота используется для консервирования продуктов. Водные растворы кислоты поступают в продажу под названием столового уксуса (3 % раствор), который широко используется в домашнем консервировании для приготовления маринадов различной крепости, и уксусной эссенции (70-80 % раствор). В народной медицине уксус используется как неспецифическое жаропонижающее средство (путем протирания кожи раствором воды и уксуса в пропорции 3:1), при головных болях (примочки уксусом), а также при укусах насекомых (компрессы из уксуса). Известно применение спиртового уксуса в косметологии. Некоторые сложные эфиры уксусной кислоты применяются в кондитерском производстве.

Транспортируют железнодорожным и автомобильным видами транспорта в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующими на данных видах транспорта. Синтетическую уксусную кислоту хранят в герметичных резервуарах из нержавеющей стали.

При производстве уксусной кислоты окислением ацетальдегида (рис.4.2) раствор катализатора, приготовленный в аппарате 1 путем растворения ацетата марганца в уксусной кислоте, вместе с охлажденным ацетальдегидом подают в нижнюю часть окислительной колонны 4. Кислород вводят в 3-ю и 4-ю нижние царги колонны. Для разбавления парогазовой смеси (чтобы не допустить накопления надуксусной кислоты) в верхнюю часть колонны непрерывно подают азот. В процессе окисления в нижней части колонны поддерживают температуру 60°С и избыточное давление 3,8-4 атм., в верхней - соответственно 75°С и 2,8-3,0 атм. Тщательное регулирование температуры имеет очень большое значение, так как снижение ее приводит к накоплению надуксусной кислоты, а повышение — к усилению протекания побочных реакций, в частности реакции полного окисления ацетальдегида.

Парогазовая смесь из окислительной колонны поступает в конденсатор 5, где при 20-30°С конденсируются пары уксусной кислоты и воды. Конденсат, в котором растворена большая часть непрореагировавшего ацетальдегида, после отделения от газов в сепараторе 6 возвращается в нижнюю часть окислительной колонны. Газы после отмывки в скруббере 7 от остатков альдегида и кислоты выводят в атмосферу.

Уксусная кислота (сырец), непрерывно отбираемая из расширенной части окислительной колонны 4, поступает в ректификационную колонну 8, в которой из сырца отгоняются низкокипящие соединения. Освобожденная от низкокипящих примесей уксусная кислота непрерывно поступает в кипятильник 13 ректификационной колонны 14, где при 125°С уксусная кислота испаряется, отделяясь от катализатора, паральдегида, кротоновой кислоты и продуктов осмоления.

Пары уксусной кислоты конденсируются в дефлегматоре 15, откуда часть кислоты возвращается на орошение колонны 14, некоторое количество направляется в аппарат 1 для приготовления катализаторного раствора, а большая часть поступает для очистки от примесей в реактор 16. Здесь уксусную кислоту обрабатывают перманганатом калия для окисления содержащихся в ней примесей.

Технологическая схема производства уксусной кислоты

Рис. 4.2. Технологическая схема производства уксусной кислоты:

  • 1 - аппарат для приготовления раствора катализатора; 2 - промежуточный бак;
  • 3 - хранилище ацетальдегида; 4 - окислительная колонна; 5, 11- конденсаторы;
  • 6- сепараторы; 7- скруббер; 8, 14- ректификационные колонны; 9, 13-кипятильники; 10, 15, 19 - дефлегматоры; 12 - сборник кислоты; 16 - реактор; 17- испаритель; 18- насадочная ректификационная колонна

Для отделения образовавшегося ацетата марганца кислоту вновь испаряют при 120-125°С в испарителе 17, откуда пары ее поступают в насадочную колонну 18. Очищенная кислота (ректификат) является товарным продуктом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >