Введение к работе
Актуальность проблемы. Процессы г-гзрафякацаи оргвккчмтиг кислот закимаят одно из волиебзмх нзст в проасжениости органического синтеза, как методы получения слокгск эфлров, гглрого применяемых в химической, лицевой, лакокрасочной про?щгле2стестях в качестве растворителей, экстрагентов, дупистых веществ к ароматических добавок.
На предприятии о Дуело-Иалп (ЧЯ:?) при -производстве анти-оксиданта - ЦЦ в качестве побочного продукта образуется 2-пропа-нол с содержанием 82,5 масс, основного вещества з количестве 2000 тонн в год. Использование такого спирта в качестве сырья для получения изопропилацетата представляется целесообразный, тем более, что указанный сложный эфир прккеняется в парфхггзрпя, фармацевтической промышленности, является хороним растворителем целлюлозы и вполне может служить заменителей этилацетата в лакокрасочной промышленности.
Однако, до настоящего времени не разработана технология процесса получения. изопрошлацотата этерификацнзй уксз'ской пж~ лоты 2-пропанолом с содераакиеи основного вецества 82,5?. wee. и 14,5% масс, воды, позволяющая решить проблему безотходной твязю-логни производства, которая является весьма ватной и актуально*, представляющей практический интерес»
Цель работы. Разработка технологии этеркфакации уксусной кислоты 2-пропаиолом, содержащим 82,5% масс, основного вещества, с целью получения изопропилацетата высокой чистоты.
Научная новизна. Изучена зтерификация уксусной кислоты 2-пропанолом, содержащим 82,5 касс, основного вецества и 14,5'Д масс, воды, катализируемая серной кислотой.
Исследована зависимость константы равновесия этврификецли уксусной кислоты от строения спирта (метилового, этилового, про-пилового, 2-пропилового), которая описывается корреляционным уравнением Тафта.
Изучены кинетические закономерности образования и гидролиза изопропилацетата, катализируемых серной кислотой. ПредвоЕеку и обоснованы математические модели расчета констант равновесия и скоростей процесса этерификацки и гидролиза изучаемых реакций.
Исследовано влияние физико-химических сеойств растворителей на константы равновесия и скоростей этерификации уксусной ' кислоты 2-пропанолом, катализируемой серной кислотой.
- г -
Найдены оптии&льныз катализатора для этерификации уксусно? кислоты 2-прспанолом, протекающей в условиях гетерсгенного катализа, для которых изучены .гидродинамические и кинетические аспен ты процесса.
Изучено фазовое равновесие жидкость-жидкость и взаимная растворимость в трехкомпонентных системах, образованных: изопро-пклацвтатом - водой - 2-пропанолом (ИПА - В - ИІС), изопропил-ацетьтом - водой - уксусной кислотой (ИПА - В - УК), при температурах 293 и 333 К. Определены коэффициенты распределения 2-про п&кола и уксусной кислоты мезду изопропилацетатом и водой.
Практическая ценность. Разработана технология этерификации уксусной кислоты 2-пропанолом, содержащим 82,5 масс, основного вещества, путем непрерывной жидкофазной каталитической этерификации с применением серной кислоты в качестве катализатора.
Разработаны методы -очистки изопропилацетата-сырца с содержанием 9055 масс, основного вещества путем экстракционной нейтрализации н ректификационной экстракции, позволяющие получать продукт высокой чистоты, содержащий 99,0 - 99,7 масс, основного вещества.
Показана возможность осуществления процесса этерификации уксусной кислоты 2-пропанолом в условиях гетерогенного катализа. на катионообменных смолах: КРС-бп, 0STI0N-KS, КУ-2х8.
По предложенной технологии на предприятии Словенских Лу-чобных заводов - Гнуштя (ЧЗФР) выпущена опытная партия изопро-пилацетата в количестве 5 тонн с содержанием 99% масс, основного вещества.
Апробация работы. По материалам диссертационной работы сделаны доклады на ежегодных научно-технических конференциях Львовского политехнического института (Львов, I987-I99I гг.).
Публикации. По результатам работы опубликовано 7 работ.
Автор защипает:
кинетические модели этерификации уксусной кислоты 2-пропанолом в условиях гомогенно-кислотного и гетерогенного катализа, по которым рассчитаны параметры реакции;
фазовое равновесие жидкость-жидкость в трехкомпонентных системах: ИПА -В - ИПС, ИПА - В - УК;
технологию получения изопропилацегата высокой чистоты путем жидкофазной каталитической ректификационно-экстракционной этерификации уксусной кислоты 2-пропанолом, содержащим 82,5? масс, основного вещества.
- a -
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, списка цитируемой.литературы и приложения. Диссертационная работа изложена на 16^ страницах мгзм-нописного текста, содержит 3-? таблиц и 34рисунков. Список, цитируемой литературы включает $*} наименований.