Получение изопропанола

Введение

Целевым продуктом является ИЗОПРОПИЛОВЫЙ СПИРТ (2-пропанол, изопропанол) (СН3)2СНОН, мол. м. 60,09; бесцв. жидкость; т. пл. -89,5 °С, т. кип. 82,4 °С; d420 0,7855; nD20 1,3776; давление пара (кПа): 1,33 (2,4 °С).

Химические свойства

И.С.смешивается с водой и орг. р-рителями во всех соотношениях; образует с водой азеотропную смесь (т. кип. 80,2 °С; 87,7% И. с.). И. с. обладает всеми св-вами вторичных одноатомных спиртов жирного ряда (образует простые и сложные эфиры, ОН-группу можно заменить на галоген и т.д.).

CH3-CH(OH)-CH3+SO2CL = CH3-CH(CL)-CH3

При дегидрировании превращ. в ацетон. С ароматич. соединениями И. с. конденсируется в присут. H2SO4 с образованием производных, напр., изопропилбензола, изопропилтолуола.Вступает в реакцию со щелочными и щелочно земельными металлами:

CH3-CH(OH)-CH3+Na =CH3-CH(ONa)-CH3+0.5H2

Вступает в реакцию дегидротации:

CH3-CH(OH)-CH3+H2SO4/AL2O3 = CH3-CH=CH2

Вступает в реакцию сгалоген органическими соединениями:

CH3-CH(OH)-CH3+CH3MgBr+[O] каt = CH3-C(=O)-CH3

Получение

В пром-сти И. с. получают гидратацией пропилена.

CH2=CH-CH3+H2O =CH3-CH(OH)-CH3 Сернокислотную гидратациюосуществляют обычно 70-75%-ной H2SO4 при 70-80 °С и давлении 1,0-2,8 МПа. Сырьем может служить пропан-пропиленовая фракция с содержанием пропилена 30-90% (фракция пиролиза и крекинга нефти); однако наблюдается тенденция к использованию чистого пропилена, т. к. в этом случае процесс можно вести при невысоких давлениях, резко снижается образование побочных продуктов р-ции - полимеров и ацетона. Прямую гидратацию пропилена осуществляют в осн. в присут. твердого катализатора (в скобках указаны условия процессов)Н3РО4 на носителе. (240-260°С; 2,5-6,5 МПа) или катионообменной смолы (130-160°С; 8,0-10,0 МПа) И. с. получают также окислением парафинов воздухом.Еще И.С. получают гидролизом моногалоген производных:

CH3-CH(CL)-CH3+H2O =CH3-CH(OH)-CH3

Применяют

И. с.

для произ-ва ацетона, эфиров и др. орг. продуктов, как растворитель в лакокрасочной, парфюмерно-косметич. и фармацевтич. пром-сти, как экстрагент масел, прир. смол, натуральных латексов, антиобледенитель и антифриз. Качеств. анализ И. с. - появление пурпурно-красной окраски при взаимод. с 1%-ным р-ром К2Сr2О7 в присутствии нитропруссида и NH4Cl; количественный - по кол-ву ацетона, образующегося при окислении пробы хромовой смесью. Т. самовоспл. 456 °С, ниж. КПВ 2,5%. Оказывает вредное влияние на центр. нервную систему, токсичнее этанола приблизительно в 2 раза

Физические свойства веществ, участвующих в реакции:

ПРОПИЛЕН

(пропен) СН2=СН-СН3, мол.м. 42,081; бесцв. газ со слабым запахом; т.пл. -187,65 °С, т. кип. - 47,7 °С; 0,5139 (при давлении насыщ. пара); tкрит - 92 °С, pкрит 4,6 МПа, dкрит

П. содержитсй в значит. кол-вах (5-18%) в газах крекинга и пиролиза нефтепродуктов, в небольших концентрациях в коксовых газах.

П. легко присоединяет разл. соединения по двойной связи, прямая или сернокислотная гидратация приводит к изопропиловому спирту.

Вода –

безцветная жидкость,без характерного запаха температура кипенияравна100°С,плотность 1000 кг/м3

изопропиовый спирт химический реакция энтропия

1. Расчеты расходных коэффициентов

Материальный расчет является основой технологических расчетов. К ним относят определенный расходный коэффициент, составление материальных балансов определенного выхода основных и побочных продуктов и так далее.

Расходный коэффициенты - это величины, характеризующие расход различных видов сырья, топлива, энергии на единицу полученной продукции. Особое значение имеют расходные ёкоэффициенты по сырью, так как для большинства химических реакции и производств 60-70% себестоимости продукции приходится на эту статью расхода. Различают теоретические и практические расходные коэффициенты.

Теоретические расходные коэффициенты учитывают расход исходного сырья с учетом стехеометрии реакции.

Практические расходные коэффициенты учитывают селективность процесса, выход продукта, степень превращения и рассчитываются на базе теоретических расходных коэффициентов.

Расходные коэффициенты одного и того же продукта зависят от состояния исходных реагентов и могут существенно отличаться друг от друга, поэтому в тех случаях, когда производство и сырье отдалены друг от друга необходима предварительная оценка по расходным коэффициентам при выборе типа сырья с целью определения экономической целесообразности его использования.