«Химиялық технология» пәні бойынша дәрістер №1. Дәріс. Жалпы химиялық технологияның теориялық негіздері Мақсаты

AI 
2 
O
3 

10%, 
Na 
3 
AIF 
6 

90% 
Электролиз әдісі. 
мөлшерде араластырып, балқытады. Бұл қоспаның балқу температурасы 
962
0
С. Өндірісте шихтаның құрамында 8-10% АІ
2
О
3
, 90-
92% креолит болады. Балқу температурасы 
980-1000
0
С. Ал толық электролизге ұшырау үшін АІҒ
3
қосылады. Электролиз инерттті электродта 
жүреді. Ол көмірден жасалынады. 
Катодтағы процесс. 
№13. Дәріс. 
Органикалық қосылыстардың технологиясы.
 
 
Мақсаты: 
1. 
Органикалық заттар синтезінің өндірісін білу 
2. 
Метил және этил спиртін өндіру. Ацетилен өндіру. Сірке альдегидінен сірке қышқылын өндіру. 


Қысқаша мазмұны: 
Органикалық синтездеу өндірісі, оның дамуы мен маңызы. Шикізат қоры мен бастапқы заттар. 
Көміртек (ІІ) оксидіне негізделген синтездер. Көміртек (ІІ) оксидінің өндірістік көздері. Синтез – газ. 
Метанолды синтездеу. Процестің физика-химиялық 
негізі. Катализаторлар. Контакт аппараты. 
Метанолды бөлу. Метанолға негізделген синтездер. Метанолға негізделген формальдегид өндірісі . 
Процестің физика-химиялық негізі. Катализаторлар. Технологиялық сызба – нұсқасы. 
Этил спиртін өндіру. Этиленді күкірт қышқылымен және тікелей гидратациялау. Технологиялық 
сызба 
– нұсқасы және катализаторлары. 
1.
Ацетиленді өндіру және оны өңдеу. Процестің физика- химиялық негізі. Процесс жағдайы және 
технологиялық сызба- нұсқасы. Ацетиленді гидратациялап ацетальдегидті өндіру және 
этиленді тікелей тотықтыру. Карбон қышқылдарын өндіру.
Өнеркәсіптік органикалық синтез 
принципі. 
2. 
Шикізат, типті химико – технологиялық процестер. 
Ең алғаш өнеркәсіпте органикалық бояғыш заттарды синтездеді. Оған шикізат ретінде тас – 
көмірлі смоланы қолданды. Ол шикізаттан сонымен қатар бензол мен басқа ароматты заттаржы 
алды. 1842 жылғы Н.Н. Зининнің анилинді тотықтыру арқылы нитробензолды алған. Сонымен қатар
Германияда өнеркәсіптік масштабта ализарин, индиго сияқты органикалық бояғыш заттарды ала 
бастады. Тек осыдан кейін ғана әр әлдің түкпір – түкпірінде табиғи бояғыш заттарды ығыстырып оның 
орнына жасанды өндірілген бояғыш заттарды қолдана бастады. 
Органикалық синтез үшін кәдімгі органикалық синтездің процестері қолданылады: галогендеу, 
сульфирлеу, тотығу, тотықсыздану, гидрлеу, дегидрлеу, гидратация, дегидратация, нитрлеу, 
алкилдеу, циклдеу, изомеризациялау, конденсациялау, этерификациялау, т.б. Өндірістік органикалық 
синтездің негізінен синтез реакцияларына, дәлірек айтқанда жай және күрделі заттардың алынуына 
негізделген.
Органикалық синтез процесі өнімінің шығымын арттыру үшін инициатор, фотосинтез, 
радиациялы сәуленеуді қолданады. Радиациялы сәулелену көмегімен парафинді көмірсутектер,
бензолдың хлорлануы, этиленнің полимеризациясы каучуктың вулканизациясы сияқты процестерді 
тиімді өткізуге болады. Осы радиациалы сәуленеу көмегімен сульфохлорланған полиэтилен жоғары 
температураға тұрақтылығымен, сонымен қатар қышқыл және күшті тоықтырғыштарға, озонға төзімді 
келеді. 
Органикалық синтез процестері мұнай өңдейтін зауыттардың технологиялық схемасына 
тікелей әсер етеді. Әрбір органикалық синтез процестері әр өндіріс орнында өндірілетін өнімдердің 
түріне байланысты қолданылады. 
Метанол (метил спирті) СО синтез газын қолдану арқылы синтездейді: 
CO + 2H
2
= CH
3
OH + Q 
(ZnO + Cr
2
O
3
) катализаторының орнына эффективтілігі жоғары (CuO + ZnO + Al
2
O
3
) катализаторын 
қолдану арқылы реакцияға қажетті 3 * 10
7 
н/м
2 
-
қысымды 5 * 10
6
н/м
2 
қысымға дейін төмендету 
мүмкіндігі туды. Және бұл кезде заттың тазалығы және өнімнің шығымы (5:1) қатынастағы Н
2 
және СО 
мольдеріне дейін жетті. Катализатордың активтілігін сақтап тұру үшін газда көлеміне байланысты 4 – 

5 % СО
2
болу керек. Негізгі реакциямен қатар, қосалқы процесстер (СО және СН
4
тотығуы, 
метанолдан диметилэфирінің түзілуі) жүруі мүмкін. Бұл кезде оптимальді жағдай ретінде шикізаттан 
түзілген өнімнің көп түзілуі саналады. Шығатын заттың реактордан бір өтімінің айналу дәрежесі тым 
жоғары болмауы мүмкін. Бұл күй өндірістік органикалық синтез үшін жалпы күй болып саналады. 
Сурет 1. Метанолды синтездеу қондырғысының сызбанұсқасы 
 
Синтетикалық этил спирті көп мөлшерде өндірілетін органикалық өнімдердің бірі. Көп уақыт бой оны 
биохимиялық жолмен өндірген болатын, яғни картоптан немесе бидайдан алды. Осы екі шикізатты
ұсатып, су буында өңдеп, түзілген крахмалды клейстерге суығаннан кейін оған 60 градуста ячменнін 
өсіп кеткен дәндерін қосады. Қазір оның орнына көгерген саңырауқұлақ түрін қолданады. Олардың 
құрамынад амилаза ферментінің болуына байланысты гидролиз нәтижесінде крахмал мальтозаға 
айналады: 
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ n/2 H
2
O = n/2 C
12
H
22
O
11 
30
0
Сдейін суыған ерітіндіге ашытқы қосса олардың құрамындағы ферменттердің қатысында мальтоза 
глюкозаға дейін гидролизденеді де, ол спиртті күйге ауысады. Сонымен қатар СО
2
газы бөлінеді. 
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O = 2C
6
H
12
O
6 
C
6
H
22
O
6
= 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Гидролизді 0,5% - қ күкірт қышқылында, 180 -190
0
С температурада, 10
6
– 1,2 *10
6 
н/м
2 
қысымда 
жүргізеді. Одан кейін гидролизатты қайнатып буландырады. Содан соң әктаспен нейтралданып 
алынған СО
2 
– ден құрғақ мұз жасап, құрамында 1,5% спирті бар өнімді ректификациялап, гидролизді 
спиртті алады. 
Этиленнің гидратациясыекі әдіспен жүзеге асады: күкірт қышқылы және қатты катализатор 
қатысында этиленнің су буымен тікелей әрекеттесуі. Күкірт қышқылды әдіс А.М. Бутлеровпен 
ашылған. Ол келесі сатылардан тұрады: 
1. 
Этиленнің күкірт қышқылымен күкірт қышқылды эфирлер түзе адсорбциялануы. 
2. 
Эфир гидролизі. 
3. 
Спирттің бөлінуі және ректификациялануы. 
4. 
Күкірт қышқылының концентрленуі. 
Күкірт қышқылының этиленмен әрекеттесуінің өзі екі сатыдан тұрады:бірінші - этиленнің күкірт 
қышқылында физикалық еруі, екіншісі - алкилсульфаттардың түзілуімен жүретін екі компоненттің 
гомогенді әрекеттесуі: 
C
2
H
4
+ H
2
SO
4
= C
2
H
5
OSO
3
H 
C
2
H
5
OSO
3
H + C
2
H
4
= (C
2
H
5
O)
2
SO
2
(C
2
H
5
O)
2
SO
2 
+ C
2
H
4 
= 2C
2
H
5
OSO
3
H 
Этилен күкірт қышқылымен басқа газ тәрізді олефиндерге қарағанда аздаған жылдамдықпен
жұтылады. Содансоңекіншісатыгидролизжүргізеді: 
C
2
H
5
OSO
3
H + H2O = C
2
H
5
OH + H
2
SO
4
Сонымен қатар диэтилсульфидиінің де қосалқы өнім ретінде түзілуі мүмкін: 
(C
2
H
5
O)
2
SO
2 
+ 2H
2
O = 2C
2
H
5
OH + H
2
SO
4 
Этиленнің бұл гидратация процесі экзотермиялық реакция болып саналады. 
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: негізгі органикалық синтездің 
өнімдері, негізгі органикалық синтездің шикізаттары мен процестері, этанол өңдірісі, технологиялық 
схема. 

жүктеу/скачать 1,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: