ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Направления совершенствования технологии производства трибутилфосфата

 

Шарипова Альбина Рафиковна,

студентка 2 курса магистратуры Волгоградского государственного технического университета.

Научный руководитель – доцент кафедры ТОНС Волгоградского государственного технического университета

Медников Евгений Викторович.

 

Трибутилфосфат (ТБФ) является важным продуктом промышленности. Он нашел широкое применение в качестве экстрагента для разделения редкоземельных элементов, извлечение металлов из отработанного ядерного горючего. Также трибутилфосфат нашел применение в качестве пластификатора полимеров, растворителя нитратов и ацетатов. [ Пурдела Д.]

В настоящее время трибутилфосфат получают методом этерификации хлорокиси фосфора н-бутанолом по непрерывной технологии ВОАО «Химпром» г Волгограда.

Синтез трибутилфосфата методом этерификации н-бутилового спирта с хлорокисью фосфора проводится при атмосферном давлении и объемном соотношении бутанол : хлорокись фосфора 7:1 в каскаде реакторов идеального смешения. Бутиловый спирт и хлорокись фосфора непрерывно подают в каскад реакторов снабженных мешалкой. В первом и во втором реакторах процесс протекает при температуре 0-12ºС. Из второго реактора реакционная масса поступает в два последующих работающих дозревателя. Температура в первом дозревателе поддерживается в пределе 12-17°С, во втором 17-25°С. Реактор и дозреватели представляют собой эмалированные аппараты, снабженные рубашкой и мешалкой.

Технологический процесс получения трибутилфосфата состоит из следующих стадий:

1)                 подготовка сырья;

Велосипед на толстых колесах

Тысячи моделей трехколесных велосипедов, цены от лучших интернет-магазинов

фэт-байк.москва

Escort moscow

escort moscow

sweet-escort.ru

2)                 синтез трибутилфосфата;

3)                 нейтрализация и промывка трибутилфосфата;

4)                 отпарка бутанола;

5)                 дистилляция ТБФ по непрерывной схеме;

6)                 расфасовка трибутилфосфата.

Основные реакции, которые протекают при синтезе трибутилфосфата.

1.                  C4H9OH + POCl3 → C4H9OP(O)Cl2 + HCl.

2.                  C4H9OP(O)Cl2 + C4H9OH → (C4H9O)2P(O)Cl + HCl.

3.                  (C4H9O)2P(O)Cl + C4H9OH → (C4H9O)3P(O) + HCl.

Нежелательные побочные реакции – реакции дезалкилирования и взаимодействие бутанола и хлористого водорода, которые приводят к образованию дибутилфосфорной кислоты и хлористого бутила.

2C4H9OH + POCl3 + H2O → (C4H9O)2POOH + 3HCl

(C4H9O)3PO + HCl→(C4H9O)2POOH + C4H9Cl

C4H9OH + HCl → C4H9Cl + H2O

Производство ТБФ имеет следующие недостатки: образуется большое количество сточных вод и образуется большое количество побочных продуктов, большой расход сырья, высокие энергозатраты.

С целью совершенствования технологии производства выполнен анализ производства и намечены некоторые пути его совершенствования. Рекомендовано трибутилфосфат получать взаимодействием нормального бутанола с хлорокисью фосфора, с применением пятикратного избытка бутанола по отношению к хлорокиси фосфора, при давлении 500-600 мм. рт. ст. и одновременной отдувкой выделяющегося хлористого водорода осушенным воздухом или инертным газом (азотом). В первом и во втором реакторах процесс идет при температуре 5-10°С с последующим выдерживанием реакционной массы в двух дозревателях при 35-40°С. Большое влияние оказывает качество сырья. Особенно отрицательное влияние на выход ТБФ оказывает содержание воды в бутаноле. Для максимального снижения содержания воды рекомендовано осуществлять дополнительную осушку бутанола, путем пропусканием его через адсорбер, заполненный силикагелем, перед подачей на стадию синтеза.

На стадии синтеза предстоит сделать следующее:

1.                  Обеспечить новое мольное соотношение бутанола к хлорокиси фосфора 5:1.

2.                  Обеспечить в первом и втором реакторах температурный режим 5-10°С, а в двух последующих реакторах-дозревателях температуру 35-40°С и для всех четырех реакторах создать давление 500-600 мм. рт. ст.

3.                  Необходимо для осуществления эффективности отдувки хлористого водорода инертным газом (азотом) во втором и последующих реакторах каскада, провести для этого необходимые конструкционные изменения реакторов.

4.                  В реакторах каскада используются грамозкие тихоходные якорные мешалки, которые неэффективно проводят перемешивание; нам рекомендовано заменить их на пропеллерные (винтовые) мешалки. Это позволит также установить в реакторах (2-4) барботера для более эффективной отдувки хлористого водорода.

Предлагаемые мероприятия позволят повысить выход ТБФ до 85,5%, увеличить степень превращения хлорокиси фосфора 100%, селективность по трибутилфосфату до 88,4%. Вышеперечисленное решения позволяют снизить энергозатраты на 10%, уменьшить расход сырья, уменьшить количество побочных продуктов.

 

Литература

 

1.                  АС 1033496 СССР, С 07 F 9/11. Способ получения трибутилфосфата / Е.В. Богач, Р. В. Жук, Л. И. Кутянин.

2.                  Пурдела Д. Химия органических соединений фосфора / Д. Пурдела, Р. Вылчану. — М.: Химия, 1972. — 752 с.

 

Поступила в редакцию 29.11.2012 г.

2006-2017 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.