I (старая). Гидратация ацетилена.

Реакция гидратации ацетилена сильно экзотермична

HC≡CH + H₂O = CH₃–CHO + 150 кДж

При низких температурах она необратима, при повышении температуры К_р быстро уменьшается и выше 300°С равновесие уже смещается влево. Гидратация по указанному уравнению идет с приемлемой скоростью только в присутствии катализаторов. Используется катализатор Кучерова – соли Нg²⁺ в кислой среде. Реакция ускоряется при повышении температуры и концентрации Н₂SO₄, но при этом возрастает скорость побочной реакции альдольной конденсации

Чаще всего процесс проводят при 75-95^оС с 10-20% Н₂SO₄ и 0,5-1% катализатора (в пересчете на НgО).

В данном процессе полученный альдегид, являясь сильным восстановителем, окисляет соли Нg²⁺, поэтому для предотвращения дезактивации катализатора отдувают образующийся альдегид ацетиленом, который подается в реактор в некотором избытке, и добавляют в раствор соли Fe³⁺.

Fe³⁺ + Hg⁺ = Hg²⁺ + Fe²⁺

Процесс ведут в пустотелой стальной колонне (гидрататоре), гуммированной из нутрии или отфутированной керамикой, на 70-80% заполненной раствором, содержащим 150-200 г/л H₂SO₄, 0,8-1 г/л HgSO₄ и 50 г/л Fe₂(SO₄)₃.

Ацетилен смешивается с водяным паром и барботируется через раствор с образованием ацетильдегида и побочных продуктов, причем степень его конверсии составляет 40-50%.

Гидрататор не имеет поверхностей теплообмена и в нем устанавливается автотермический режим, при котором тепло реакции отводится за счет испарения воды. Ацетальдегид абсорбируется из продуктов водой и поступает на ректификацию с получением технического продукта. Не прореагировавший ацетилен возвращается в гидрататор. Для непрерывной работы системы происходит постоянная регенерация части катализатора и возвращением свежего катализатора в систему.

Выход ацетальдегида по ацетилену ~ 95%.