Пропилен С3Н6 – это вещество, которое входит в состав крекинг-газов на нефтеперерабатывающих заводах. Общее количество пропилена в этих газах составляет 9-15%, все зависит от способа проведения крекинга нефти. Очень большое количество пропилен в наше время получают путем дегидрирования бутана и пропана. Таким образом пропилен, как и этилен, является многотоннажным продуктом.
Уксусная кислота из пропилена получается одновременно с уксусным ангидридом, как промежуточный продукт при получении последнего. Получать одну уксусную кислоту таким путем было бы невыгодно.
Производство уксусной кислоты и уксусного ангидрида из пропилена осуществляется через ацетон, который в свою очередь может быть получен из пропилена через изопропиловый спирт (одновременно с водородом и с перекисью водорода, используемых в других синтезах), а также прямым окислением. Процесс прямого окисления пропилена сходен с процессом получения ацетальдегида прямым окислением этилена.
В настоящее время метод получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида из пропилена через ацетон получаемый через изопропиловый спирт и прямым, окислением.
В этом процессе ацетон подвергается пиролизу в кетен:
(CH3)2CО = CH2CО + СН4,
который затем поглощается водой:
СН2СО + Н2О = CН3COOH.
Если кетен поглощается ледяной уксусной кислотой, образуется уксусный ангидрид:
CН3COOH + СН2СО = (СН3СО)О.
Смесь из 20% свежего ацетона и 80% оборотного поступает из сборника в испарительную колонну. Пары чистого ацетона из колонны направляются в трубчатую печь. Печь состоит из пароперегревателя, в котором пары нагреваются до 500-550°С, и из собственно реакционной зоны. Обогрев печи можно проводить газом или электрическими нагревательными элементами. Температуру в реакционной зоне печи поддерживают в пределах 650-700°С. Пиролизные трубы изготовляют из меди или специальных сплавов.
В трубах та обычной углеродистой стали происходит усиленное сажеобразование; кроме того, эти стали непригодны из-за высокой температуры процесса. Продолжительность пребывания паров ацетона в зоне высоких температур не превышает 0,25- 0,75 с.
Для предотвращения полимеризации кетена и для устранения побочных реакций парогазовую смесь, выходящую из печи, немедленно охлаждают сначала в водяном холодильнике, а затем в рассольном до 0-5 °С; при этом основная масса ацетона конденсируется и отделяется от газа в сепараторах. При охлаждении до -10 °С конденсат может содержать до 10% кетена. Этот конденсат поступает в ректификационную колонну для разделения кетена и ацетона; ацетон из нижней части колонны стекает в сборник и таким образом возвращается в процесс, а пары кетена направляются в рассольный холодильник.
Эта газовая смесь поступает затем в серию поглотительных колонн. Хвостовая колонна орошается чистой водой, а первая по ходу газа 90-95%-ной уксусной кислотой, образовавшейся в следующих за ней колоннах.
Хвостовые газы, содержащие до 0 ,0 1 % кетена, нейтрализуют 10%-ным раствором едкого натра в колонне 12 и выводят из системы.
Концентрированная уксусная кислота из внутренних поглотительных колон поступает в главную ректификационную колонну для окончательного отделения ацетона. Сырая уксусная кислота из колонны собирается в сборник, а оттуда подается в ректификационную колонну для очистки и укрепления перегонкой. В химической промышленности, чтобы произвести 1 т ледяной уксусной кислота нужно около 1,3 т ацетона. При этом общий выход кислоты из пропилена через кетен и ацетон достигает 70% от теоретического.
