ПРОЦЕССЫ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Для производства продуктов органического синтеза использу­ются типичные реакции органической химии: окисление и восста­новление, гидрирование и дегидрирование, гидратация и дегидра­тация, гидролиз, алкилирование, конденсация, полимеризация, этерификация, нитрование, галогенирование, сульфирование и т. п.

Промышленность органического синтеза базируется в основном на реакциях синтеза, т. е. получение сложных веществ из простых, но в производствах органического синтеза используются и реак­ции разложения.

В процессах органического синтеза, как правило, протекает не одна химическая реакция, а несколько параллельных и последо­вательных реакций. В результате кроме целевого продукта полу­чаются еще побочные продукты и отходы производства.

В зависимости от параметров технологического режима (тем­пературы, давления, концентрации реагирующих веществ, приме­няемых катализаторов, степени перемешивания) из одного и того же сырья могут быть получены различные продукты.

Селективность процесса по целевому продукту определяется соотношением констант скоростей целевой и побочных реакций. Поэтому для интенсификации процессов органического синтеза применяют селективные катализаторы, ускоряющие лишь основ­ную реакцию. Полимеризацию, гидрирование и другие процессы часто проводят при высоких давлениях для ускорения и повыше­ния выхода целевого продукта. При повышенном давлении целе­сообразно проводить процессы абсорбции газов, часто встречаю­щиеся в органическом синтезе. Обратные процессы десорбции, дегидрирования, расщепления молекул с получением газообраз­ных продуктов целесообразно проводить под вакуумом.

В газовых реакциях окисления, хлорирования, гидрирования и других движущую силу и скорость процесса увеличивают, варьируя температуру и давление, смещая тем самым равновесие в сторону целевого продукта. Применение различных средств ин­тенсификации производственных процессов нередко ограничивает­ся стойкостью органических соединений, что особенно проявляется в высокотемпературных процессах ввиду возможного разложения исходных веществ и продуктов.

Наряду с катализаторами для увеличения константы скорости процесса в производстве органических веществ используют инициа­торы, фотосинтез, радиационное облучение. Под действием облуче­ний можно проводить окисление парафинов, хлорирование бензола, полимеризацию этилена, получение привитых полимеров, вулка­низацию каучука и т. п. Образующиеся продукты обладают более ценными свойствами, чем полученные обычным путем. Для уско­рения гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, применяют усиленное перемешивание фаз, аппараты с кипящим слоем.

Возможность применения тех или иных способов интенсифи­кации определяется их экономической эффективностью, степенью влияния на окружающую среду.

При создании новых производств широко осуществляется пере­ход на более дешевое сырье, используются малостадийные методы синтеза, применяется высокопроизводительное оборудование боль­шой единичной мощности.

Первоочередными задачами являются снижение материальных, энергетических и других затрат на производство продукта, квали­фицированное использование побочных продуктов и отходов, лик­видация сточных вод и вредных выбросов в атмосферу или же их эффективная очистка до установленных санитарных норм.

В связи с тем, что производства органического синтеза много­численны и разнообразны, ниже рассмотрены лишь примеры ти­пичных производств, имеющих большое народнохозяйственное зна­чение.