Производство ацетальдегида из этилена

При этом процессе важно достигнуть соответствия между скоростями окисления этилена на PdCl₂, окисления восстановленной формы Pd с помощью CuCl₂ и окисления Cu₂Cl₂ кислородом. Самой медленной стадией является последняя, поэтому каталитический раствор должен содержать избыток медных солей. Хорошие результаты получаются со слабым солянокислым раствором, содержащим 0,3-0,5 % PdCl₂, 10-25 % CuCl₂, к которому для регулирования рН-среды добавлено 2-3 % ацетата меди. С этим раствором все стадии протекают достаточно интенсивно при температуре 100-130⁰С, но для поддержания реакционной массы в жидком состоянии требуется повышенное давление (0,3-1,0 МПа), которое одновременно способствует интенсификации процесса.

Реакционными аппаратами являются барботажные колонны: их для интенсификации массопереноса от газа к жидкости иногда заполняют насадкой. Из-за сильно корродирущих свойств среды выполняют реакторы из титана или других кислотостойких материалов. Они не имеют теплообменных устройств и реакционное тепло отводится за счет подогрева холодных реагентов и испарения. Процесс разработан в двух и одностадийных вариантах.

В первом из них окисление этилена катализаторным раствором и регенерацию последнего воздухом проводят в разных аппаратах (рис.19).

В одностадийном методе окисление этилена и регенерация катализатора совмещены в одном аппарате, чтобы избежать образования взрывоопасных смесей. Процесс ведут в избытке этилена, который потом возвращается опять в процесс. Поэтому применяют не воздух, а технический кислород, конверсия которого в реакторе должна быть почти полной (рис.20).

Реактор работает с постоянным уровнем жидкости при температуре 130⁰С и давлении примерно равном 0,3 МПа. Избыточный этилен выдувает из раствора образовавшийся ацетальдегид, чем предотвращает побочные реакции его конденсации. Вместе с ацетальдегидом испаряется часть воды, которую конденсируют и возвращают в реактор.

По сравнению с двухстадийным процессом одностадийный синтез ацетальдегида дает экономию в капиталовложениях и расходе энергии, но связан с применением более дорогостоящего окислителя (кислорода). Показатели этих методов в общем близки и оба они успешно эксплуатируются в промышленности.