Przemysłowe technologie chemiczne

Prezentacja na temat: "Przemysłowe technologie chemiczne"— Zapis prezentacji:

1 Przemysłowe technologie chemiczne
otrzymywanie fenolu i acetonu – metoda kumenowa, otrzymywanie etanolu: fermentacja cukrów, etanolu / spirytusu technicznego, otrzymywanie poli (chlorku winylu) – PCV, otrzymywanie polistyrenu – PS, otrzymywanie związków organicznych z gazu syntezowego.

2 Schemat ideowy procesu technologicznego
Propen Benzen Chlorek glinu 1.Alkilowanie Kumen – 2-fenylopropan Tlen atmos. 2.Utlenienie Wodoronadtlenek kumenu / WNTK H2SO4 Aceton 3. Rozkład WNTK Fenol

3 Równania reakcji do schematu
Etap 1. alkilowanie benzenu: CH3 – CH – CH3 + CH2 = CH – CH3  Etap 2. utlenienie 2-fenylopropanu) tlenem atmosfer.: CH3 – CH – CH CH3 – C – CH3 + O  AlCl3 O – OH

4 Równania reakcji do schematu / cd
Etap 3. rozkład wodoronadtlenku kumenu pod wpływem H2SO4 na fenol / benzenol i aceton / propanon / keton dimetylowy : CH3 – C – CH3  CH3 – CO – CH3 O – OH H2SO4 OH

5 Schemat ideowy procesu technologicznego
Skrobia Woda Eten Amyloza Amylopektyna Maltoza Glukoza Fermentacja Addycja wody Drożdże Etanol H3PO4/SiO2∙nH2O

6 Równania reakcji do schematu
Etapy hydrolizy skrobi do cukru prostego – glukozy pod wpływem biokatalizatora wydzielanego przez drożdże: (C6H10O5)n + n H2O  (C6H10O5)( ) + (C6H10O5)(ok. 2500) (C6H10O5)( ) + ( ) H2O  ( ) C12H22O11 (C6H10O5)(ok. 2500) + (ok. 1250) H2O  (ok. 1250) C12H22O11 C12H22O10 + H2O  2 C6H12O6 Fermentacja alkoholowa: C6H12O6  2 CH3-CH2-OH + 2 CO2 biokatalizator/enzym biokatalizator/enzym biokatalizator/enzym - zymaza

7 Równania reakcji do schematu / cd
Produkt fermentacji poddaje się kilkukrotnej destylacji frakcjonowanej w celu oczyszczenia produktów ubocznych fermentacji: metanolu, propanolu oraz zatężenia produktu: etanol: Tw = 78,2oC, metanolu: Tw = 64,6oC, Propan-2-ol: Tw = 82,3oC ; propan-1-ol: Tw = 97,2oC, woda: Tw = 100oC. Otrzymywanie etanolu – spirytusu technicznego w procesie addycji wody przez eten / etylen w obecności uwodnionej krzemionki i kwasu ortofosforowego(V): CH2 – CH2 + H – OH  CH3 – CH2 – OH H3PO4 / SiO2∙nH2O

8 Schemat ideowy procesu technologicznego
Acetylen - etyn Cl2 Etylen – eten O2 HCl 2.Chlorowanie 3.Oksychlorowanie 1.Addycja HCl(g) 4.Kraking termiczny 500oC kat. Chlorek winylu - chloroeten 5.Polimeryzacja T, p, kat Poli (chlorek winylu) - PCV

9 Równania reakcji do schematu
Etap 1. Otrzymywanie chlorku winylu (chloroetenu) – addycja chlorowodoru do acetylenu / etynu: CH ≡ CH + HCl(g)  CH2 = CHCl Etap 2. Otrzymywanie 1,2-dichloroetanu – addycja chloru do etylenu / etenu : CH2 = CH2 + Cl2  CH2Cl – CH2Cl Etap 3. Otrzymywanie 1,2-dichloroetanu – oksychlorowanie etenu – addycja chlorowodoru w obecności tlenu z eliminacją wodoru: 2 CH2 = CH2 + 2 HCl(g) + O2  CH2Cl – CH2Cl + H2O kat.

10 Równania reakcji do schematu / cd
Etap 4. Otrzymywanie chlorku winylu w procesie krakingu termicznego 1,2-dichloro etanu otrzymanego w etapie 2 lub 3 – eliminacja chlorowodoru: CH2Cl - CH2Cl +  CH2 = CHCl + HCl Etap 5. Polimeryzacja chlorku winylu / chloroetenu otrzymanego w etapie 1 lub 4: n CH2 = CH  CH2 – CH n | | Cl Cl 500oC T, p, kat

11 Schemat ideowy procesu technologicznego
Eten / etylen Benzen AlCl3 H2O(g) 1.Alkilowanie Produkty odwodorowania poddaje się rozdzieleniu – rektyfikacji pod obniżonym ciśnieniem, benzen ponownie poddaje się alkilowaniu, drugim ubocznym produktem jest toluen Etylobenzen + dietylobenzeny Rozdzielenie produktów alkilowania Etylobenzen kat. T,p, kat. Dietylobenzeny 2. Odwodorowanie etylobenzenu Polistryren / PS Styren / fenyloeten 3. Polimeryzacja

12 Równania reakcji do schematu
Etap 1. Alkilowanie benzenu etenem /etylenem – otrzymywanie etylobenzenu: + CH2 = CH2  Etap 2. Odwodorowanie etylobenzenu – eliminacja wodoru, otrzymywanie styrenu / fenyloetenu:  H2 CH2 – CH3 AlCl3 CH = CH2 CH2 – CH3 kat. /H2O(g)

13 Równania reakcji do schematu / cd
Etap 3. Polimeryzacja styrenu – otrzymywanie polistyrenu / polifenyloetenu - PS: n  n CH = CH2 CH - CH2 T, p, kat.

14 Schemat ideowy procesu technologicznego
Oczyszczony gaz syntezowy / CO, H2 500K, 5-10 MPa, Cu + ZnO, Al2O3 Rozdzielenie składników 1.Synteza 470K, 2 MPa, kat. CO H2 Benzyna syntetyczna CH3-OH 2.Karbonylowanie 3.Procesy uwodorowania kat. Anilina, cykloheksan, tłuszcze nasycone NaOH H2SO4 CH3-COOH H-COONa H-COOH

15 Równania reakcji do schematu
Etap 1. Otrzymywanie metanolu, powstają również produkty uboczne - homologi metanolu (inne nasycone alkohole - alkanole): CO + 2 H2  CH3 – OH Etap 2. Karbonylowanie metanolu i wodorotlenku sodu, otrzymywanie kwasu octowego / etanowego i mrówkowego / metanowego: CH3 – OH + CO  CH3-COOH NaOH + CO  H-COONa H-COONa + H2SO4  H-COOH + NaHSO4 Cu + ZnO, Al2O3 / 500K , p = 5 – 10 MPa. 470K , p = 2 MPa / kat.

16 Równania reakcji do schematu / cd
Etap 3. Procesy uwodorowania – przykłady: redukcja nitrobenzenu do aniliny: C6H5-NO2 + 3 H2  C6H5-NH2 + 2 H2O uwodornienie benzenu do cykloheksanu: C6H6 + 3 H2  C6H12 utwardzanie tłuszczów ciekłych w procesie produkcji maseł roślinnych i margaryn: C3H5O3(OC-H33C17)3 + 3 H2  C3H5O3(OC-H35C17)3 trioleinian glicerolu tristearynian glicerolu kat. kat. kat.