Синтез уксусной кислоты

Уксусная кислота – это важнейшая алифатическая кислота, широко применяемая в пищевой промышленности, в качестве растворителя, промежуточного продукта в производстве монохлоруксусной кислоты, винилацетата и других ценных веществ.

При жидкофазном окислении ацетальдегида в уксусную кислоту в качестве катализатора используют ацетат марганца (0,05-0,1 % масс. по отношению к ацетальдегиду), температура составляет 50-80⁰С. Выбор и количество катализатора, температура определяются тем, чтобы создать благоприятное соотношение между скоростями отдельных стадий цепного процесса. Так, применение катализатора (соли кобальта, меди, железа) и снижение температуры ведут к чрезмерному накоплению пероксикислоты, что увеличивает взрывоопасность производства. Верхний предел допустимых температур ограничивается высокой летучестью ацетальдегида и усиленным развитием побочных реакций, снижающих выход уксусной кислоты.

Побочными продуктами при окислении ацетальдегида являются метилацетат, этилидендиацетат, муравьиная кислота и диоксид углерода:

0,5СН₃-ОСО-СН₃ + 0,5СО₂ + 0,5Н₂О

СН₃СНО СН₃-СН(ОСО-СН₃)₂ + Н₂О

2НСООН 2СО₂ + 2Н₂О

Из-за высокой летучести ацетальдегида (t_к = 21⁰С) его окисление ведут в растворе уксусной кислоты, используя обычный или обогощенный кислородом воздух, или технический кислород, при температуре 65-70⁰С и давлении 0,4-0,5 МПа. Реактором служит барботажная колонна с охлаждающими змеевиками (рис.103 б), окислитель вводят в нескольких местах по высоте колонны. Сырую кислоту отводят через боковой перелив и подвергают ректификации: вначале отгоняют легколетучие вещества (метилацетат, непревращенный ацетальдегид), а затем уксусную кислоту, оставляя в кубе тяжелый остаток (ЭДА, смолы). Для получения высококачественной кислоты проводят окисление примесей перманганатом и заключительную ректификацию.