4-ma`ruza Mavzu: Gidroliz, gidratatsiya va eterifikatsiya jarayonlari

Olefinlarni sulfat kislotali gidratatsiya usuli. Ushbu usul eng birinchi va hozirgacha qo`llaniladigan usullardan biri hisoblanadi. Bu jarayon ikki bosqichdan iborat bo`lib, birinchi bosqichda olefinlar sulfat kislota bilan o`zaro ta`sir etib mono, dialkilsulfatlar (sulfat kislota efirlari) hosil bo`ladi: ikkinchi bosqichda hosil bo`lgan mono- va dialkilsulfatlar suv ta`sirida gidrolizlanadi va bir atomli spirtlarga aylanadi:

Gidratatsiya jarayonida katalizator tashuvchi sirtidan fosfat kislotaning doimiy ravishda chiqib ketishi sababli, 4-5 soatdan so`ng katalizator faolligini yo`qotadi. Ushbu muddatni uzaytirish uchun sintez jarayonida katalizatorga fosfat kislota shimdirishni tavsiya etilgan. Biroq ushbu holatda katalizatorni vaqti-vaqtida almashtirib turish talab etiladi, chunki uning yuzasida smolasimon moddalar yig`ilishi, tashuvchi esa juda ham murtlashib qolishi kuzatiladi. Shu sababli yangi katalizator tayyorlanadi, bunda tashuvchiga 60-65%-li fosfat kislota shimdiriladi va u 100<sup>o</sup>C da quritiladi. Unda 35% erkin fosfat kislota bo`ladi.
Etilenni sulfat kislotali gidratatsiyasi
CH₂=CH_2gaz + H₂SO_4suyuq↔ C₂H₅OSO₃H; Δ H=50,232 kDj/mol
suyuq, monoetilsulfat
Sulfat kislotaga etilenni yutilishi (xemosorbsiya) qaytar ekzotermik jarayon. Reaksiya muhitida monoetilsulfat bilan bir qatorda erkin H₂SO₄ va dietilsulfat ham bo`ladi. Hozirgi vaqtda sanoat miqyosida etilenni sulfat kislotali gidratatsiyasida 9798% li H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> ishlatiladi, reaksiya temperaturasi t=80-85<sup>0</sup>C; etilenni absorberga kirishdagi parsial bosimi 1-1,5 MPa ni tashkil etadi.
2-rasmda sanoatda etilenni sulfat kislotali gidratatsiya qilish texnologik sxemasi ifodalangan. 40-50% li etilenli etilen-etan fraksiyasi 2,5-3 MPa bosim ostida 1-absorberni pastki tomoniga yuboriladi, unda 20-ta qalpoqli tarelkalar mavjud bo`ladi. Har bir tarelkada ilonsimon sovutgichlar joylashgan. 97-98% li H₂SO₄ 1-absorberning yuqori tomoniga yuborilishdan avval truboprovodda reaksion aralashma bilan aralashtiriladi. Unda 1 mol H₂SO₄ ga 0,5-0,6 mol C₂H₄ hajmida olinishi lozim.

2-rasm. Etilenni sulfat kislotali gidratatsiya texnologik sxemasi. Sulfat kislotali gidratatsiya usuli bilan etil va izopropil spirtlarni birgalikda olish texnologiyasi
Agarda piroliz tarkibidagi C₄ uglevodorodlarni ajratib olinsa va siqilgan pirogaz ajratilmasdan ikki bosqichli qurilmaga ketma-ket absorbsiyaga yuborilsa, u yerda dastlab gazni birinchi absorberga kirishi bilan ancha yumshoq sharoitda propilenni yutilishi, so`ngra ikkinchisida esa ancha og`ir sharoitda etilenniki sodir bo`ladi. Yutilmay qolgan vodorod, metan, etan va propanlar pirolizga yoki inert gaz ishtirokida ishlatilgan kislotani konsentrlash uchun yuboriladi.