CC BY
59
У. Ш. Рысаев 1, З. Г. Расулев 2, Р. Т. Аннамурадов 3, В. У. Рысаев
Усовершенствование технологии производства препарата «ТУР»
1 Уфимский государственный нефтяной технический университет Стерлитамакский филиал 453120, г. Стерлитамак, пр. Октября, 2; тел.: (3473) 24-25-90 2 ЗАО «Каустик»
453110, г. Стерлитамак, ул. Техническая, 32; тел.: (3473) 43-97-02 3 ООО «Элемент-холдинг»
453100, г. Стерлитамак, ул. Коммунистическая, 75; тел.: (3473) 23-26-56
Разработана новая технология и создана опытно-промышленная установка производства препарата «ТУР» — регулятора роста растений. Усовершенствован реакционный узел, позволяющий проводить синтез и получение товарного продукта в одном аппарате.
Ключевые слова: реактор, технология, синтез, экстракция, дихлорэтан, триметиламин, холин-хлорид, препарат «ТУР».
Хлорхолинхлорид (2-хлорэтилтриметил-аммонийхлорид — препарат «ТУР», ХХХ) является известным регулятором роста растений, применяется для повышения морозостойкости овощных культур, используется в качестве азотного удобрения 1 2.
Разработана новая технология и создана опытно-промышленная установка с усовершенствованным реакционным узлом. Основным узлом установки является реактор колонного типа, изображенный на рис. 1.
Реактор работает следующим образом: после заполнения реактора 1,2-дихлорэтаном, включают подогрев и при температуре в нижней части реактора, равной 80—100 оС, подают триметиламин.
В первой — реакционной зоне колонны осуществляется синтез хлорхолинхлорида (ХХХ) по реакции:
(СИз)зМ + СН2С1-СН2С1 ^
^[СН2С1 - СН2М((СН3)з]+С1-Во второй зоне осуществляется экстракция ХХХ водой и водный раствор продукта поднимается в верхнюю часть колонны.
В третьей зоне осуществляется экстракционная очистка товарного продукта от остатков триметиламина 1,2-дихлорэтаном (1,2-ДХЭ).
Исследовалось влияние диаметра и высоты реактора (табл. 1), числа тарелок в зоне экстракции (рис. 2), расстояния от нижней та-
Таблица 1
Влияние высоты и диаметра реактора на основные показатели процесса
Диаметр и высота реактора, мм Высота расположения патрубка ввода ТМА от днища, мм Состав реакционной массы, % мас.
XXX холин- хлорид хлоргидрат триметиламина примечания
250/10000 400 61.4 7.4 4.9
450 62.0 6.6 4.1
500 63.0 4.6 3.2
550 62.0 4.4 3.1 Происходит накопление кристаллов XXX
625 60.6 4.3 3.1
1600 61.3 7.6 4.9
1800 62.3 6.3 4.0
1000/3000 2000 63.7 4.9 3.2
2200 62.1 4.1 3.1 Происходит накопление кристаллов
2500 60.2 4.4 3.1
Дата поступления 30.03.06
Башкирский химический журнал. 2006. Том 13. Жя 3
39
релки до днища реактора (рис. 3) и живого сечения тарелок (рис. 4) на конверсию триме-тиламина (ТМА) и производительность реактора.
<
о
8 9 10 11 12
Число тарелок, шт.
Рис. 2. Влияние числа тарелок на производительность реактора по хлорхолинхлориду.
1 — Температура в нижней циркуляционной зоне — 90 °С; 2 — Температура в нижней циркуляционной зоне — 80 °С
-С'
Б
0
1
А
§
СС
С"1
2
О
О.
С
2,5
2
х
Ї1.8 а £
о. 0,5
1 V
2
1
Рис. 1. Реактор синтеза хлорхолинхлорида: 1 — корпус; 2 — штуцер для вывода XXX; 3 — штуцер для ввода ДХЭ; 4 — насадка; 5 — ситчатые тарелки; 6 — теплообменник; 7 — штуцер для ввода ТМА; 8 — штуцер для ввода воды; 9 — насос
2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Расстояние от нижней тарелки
Рис. 3 Влияние высоты установки на производитель ность реактора по хлорхолинхлориду: 1 — температу ра в нижней циркуляционной зоне — 90 “С; 2 — тем пература в нижней циркуляционной зоне — 80 °С
Оптимальным режимом реактора, обеспечивающим получение продукта высокого качества, являются:
— число ситчатых тарелок, в шт. 8 + 12;
— высота установки тарелок от днища реактора 2.3 + 2.5 диаметра реактора;
— сечение тарелок 0.08 + 0.15;
— высота установки патрубка ввода воды от днища реактора 1.8 + 2.2 диаметра реактора.
Ранее при изучении реакций дегидрохлорирования хлоралканов с использованием в качестве катализаторов хлоргидратов третичных аминов и четвертичных аммониевых солей было установлено ингибирующие действие хлорного железа. Поэтому при наработке XXX на промышленной установке использовался ДХЭ с незначительным содержанием хлорного железа, что позволило практически исключить образование побочного хлористого винила.
0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18
Живое сечение тарелок, м2
Рис. 4. Влияние живого сечения тарелок на производительность реактора по хлорхолинхлориду: 1 — температура в нижней циркуляционной зоне — 90 "С; 2 — температура в нижней циркуляционной зоне — 80 “С
Установлено, что оптимальным количе ством РеС13 в ДХЭ является 0.09—0.5 % мае., что позволяет использовать в процессе ДХЭ без дополнительной очистки.
Опыт эксплуатации установки полностью подтвердил правильность сформулированных технических решений.
40
Башкирский химический журнал. 2006. Том. 13. МЬ 3
Рис. 5. Технологическая схема производства препарата «ТУР»: 1 — реактор; 2 — подогреватель; 3 — холодильники-конденсаторы; 4 — флорентины; 5 — холодильники; 6 — колонна выпарки; 7 — емкость готовой продукции; 8, 11 — циркуляционные емкости; 9 — колонна абсорбции; 10 — санитарная колонна
Разработанная технология и конструкция реактора синтеза ХХХ практически позволили совместить и осуществить все основные технологические стадии процесса: синтез, экстракцию ХХХ водой и экстракция ТМА из продукционного ХХХ дихлорэтаном.
Принципиальная технологическая схема технологии получения хлорхолинхлорида представлена на рис. 5.
Технологический процесс производства препарата «ТУР» состоит из следующих стадий: прием и подача сырья, синтез водного раствора ХХХ, выпарка ДХЭ и ТМА из реакционной массы и абсорбция дихлорэтана.
ТМА подается в нижнюю часть реактора 1. ДХЭ с массовой долей не менее 94% поступает в верхнюю часть реактора. Вода из санитарной колонны через регулятор подается в нижнюю часть реактора. ДХЭ, ТМА и вода подаются в соотношении 2.0 : 1.0 : 1.1 соответственно. Температура в нижней части реактора поддерживается в пределах 80—100 оС автоматически подачей пара в подогреватель 2. Температура верха поддерживается в пределах 30—70 оС. С верха реактора пары ТМА, ДХЭ поступают в холодильник-конденсатор 3 и обратно возвращаются в реактор.
Реакционная масса с суммарной массовой долей ХХХ и ХХ не менее 50%, ДХЭ — не более 10%, и триметиламина — не более 0.5% с бокового отбора верха реактора охлаждается в холодильнике 5 и поступает в флорентин 4, где происходит расслоение реакционной массы. Нижний слой (ДХЭ) направляется в рецикл, верхний слой — водный раствор ХХХ самотеком поступает в колонну выпарки 6. С верха колонны 6 пары ДХЭ и ТМА охлаждаются и направляются в флорентин 4. Сдувки из флорентина 4 направляются в колонну абсорбции 9. Абсорбция производится свежим ДХЭ, балансовое количество которого возвращается в рецикл. С верхней части колонны колонны 9 неабсорбированный поступает в нижнюю часть санитарной колонны 10. С низа колонны 10 водный раствор ТМА через регулятор расхода направляется в нижнюю часть реактора.
Товарный препарат «ТУР» с низа колонны 6 охлаждается, накапливается в емкости 7 и направляется на розлив.
Литература
1. Гуан Канн Линь // Чжиу шэнлисюэ тунсюнь,-1985.- №1.- С. 29.
2. Петербургский А. В. //Растениеводство,-1976.- №7,- С. 1.
Башкирский химический журнал. 2006. Том 13. Жя 3
4 1
