Учебное пособие: Химико-технологический процесс и его содержание
3. Синтез акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена на гетерогенном висмутфосформолибденовом катализаторе (Bi2 O3 ∙ 2MoO3 ∙ P2 O5 ):
CH2 =CHCH3 + 1,5O2 + NH3 → CH2 =CHCN + 3H2 O (17)
В этом процессе селективность образования акрилонитрила из пропилена - 85%. Однако побочно образующиеся из пропилена синильная кислота и ацетонитрил также являются товарными продуктами, что приближает полезное использование пропилена к 100% [1].
4. Синтез a-олефинов олигомеризацией этилена на металлокомплексном катализаторе:
(n + 2) CH2 =CH2 → CH3 CH2 (CH2 CH2 ) nCH=CH2 ( 18)
По этой реакции получают широкую фракцию α-олефинов С8 -С20 . Для получения пользующейся спросом в производстве моющих средств фракции С8 -С10 высокомолекулярные α-олефины подвергают каталитической изомеризации, в результате которой двойная связь смещается в среднюю часть молекулы (~CH=CH~). Из высших олефинов с внутренним расположением двойной связи необходимую фракцию α-олефинов (С8 -С10 ) получают по гетерогеннокаталитической (WO3/ Al2 O3 ) реакции метатезиса с этиленом:
Суммарная селективность получения необходимой фракции α - олефинов превышает 95% [3].
5. Новый промышленный синтез метилметакрилата из метилацетилена, являющегося отходом пиролизных производств:
CH3 C≡CH + CO + CH3 OH → C6 H5 CH2 =C (CH3 ) COOCH3 (20)
Реакция протекает при катализе гомогенными комплексами палладия с селективностью 99% [4].
6. Производство уксусного ангидрида по реакции карбонилирования метилацетата при катализе комплексами палладия:
CH3 COOCH3 + CO → (CH3 CO) 2 O (21)
Селективность образования ангидрида по этой реакции превышает 98% [3].
Использование именно таких реакций в промышленности является кардинальным методом решения проблемы создания безотходных и малоотходных химических производств. Проблемы рекуперации отходов, поиска путей их утилизации, очистки сточных вод, содержащих параллельно образующиеся при синтезе ненужные и вредные вещества (см. реакции (1) и (2)), при этом просто отпадают.
малотоннажная химия: производство
красителей,
вспомогательных веществ различного назначения,
лекарственных препаратов,
витаминов,
фотоматериалов
реактивов
всё это в настоящее время наиболее грязные химические производства (количество отходов составляет 100 кг на 1 кг продукции, при этом в выше рассмотренных многотоннажных - 0,01-0,05 кг на 1 кг продукции).
Это связано с:
многостадийностью синтезов;
применением в них избытка одного из реагентов без регенерации;
с широким использованием приемов введения различных групп (Cl, NO2 , SO3 и т.п.) только для того, чтобы заместить их потом на другие;
с применением методов очистки продуктов путем нейтрализации и подкисления с параллельным образованием солей;
с использованием стехиометрических количеств таких окислителей, как перманганат или бихромат калия и т.п.