Forum Studentów Technologii Chemicznej

toffik

Hej Pomyślałam, że każdy mógłby napisac po kilka najważniejszych zdań ze swoich prezentacji=czyli do zagadnień To by nam ułatwiło wszystkim życie Oto moje :

11. OTRZYMYWANIE CHLORKU ALLILU I POCHODNYCH

Chlorek allilu to clorek propylenu CH2=CH-CH2Cl otrzymuje się w reakcji chlorowania propylenu w T ok. 500C (stosując nadmiar propylenu). Wysoka T (powyżej 250C) zapewnia podstawienie wodoru chlorem a nie przyłączenie chloru do podwójnego wiązania. Jego główne zastosowanie : jako półprodukt w syntezach alkoholu allilowego, epichlirohydryny i gliceryny oraz dichloropropanolu, plastyfikatorów itd. Pierwsze trzy to te najważniejsze pochodne.
Otrzymywanie epichlorohydryny: HOCl + CH2=CH-CH2Cl = CH2OH-CHCL-CH2Cl
W 75% stosuje się ją do produkcji żywic epoksydowych, a w małym stopniu do produkcji gliceryny syntetycznej, lakierów nawierzchniowych, elastomerów, farb podkładowych, środków farmaceutycznych.
Alkochol allilowy CH2=CH-CH2OH jest mało ważny stosuje się go do produkcji syntetycznej gliceryny lub jeszcze mniej ważnych dichlorochydryn.
Gliceryna syntetyczna jest otrzymywana z epichlorohydryny (metoda chlorowa), tlenku propylenu (metoda tlenowa) lub z alkoholu allilowego (metoda pośrednia). Każda metoda ma swoją reakcję które są jeszcze podzielone na mechnizmy –myślę że tego nie będzie wymagał ale co było dla niego ważne to to, że w przemyśle głównym sposobem otrzymywania gliceryny jest proces hydrolizy tłuszczów na glicerynę i kwasy tłuszczowe w którym otrzymuje się mydła (a gliceryna jako pożyteczny produkt uboczny jest zagospodarowywana –dzięki czemu nie trzeba jej otrzymywać w sposób syntetyczny).
To według mnie zdecydowanie najważniejsze i wyczerpujące zagadnienie wiadomości

40. HERBICYDY

HERBICYDY – to związki fitotoksyczne, których używa się świadomie dla niszczenia niepożądanych roślin lub zahamowania ich wzrostu. Mogą działać selektywnie na wybrane rośliny lub ich części lub totalnie niszcząc wszystkie rośliny w zasięgu ich działania. W 90 % stosuje się w formie wodnych oprysków. Dzisiaj stosuje się głównie cherbicydy organiczne ponieważ nieorganiczne były o wiele mocniejsze i bardziej niebezbieczne dla środowiska –głównie działanie totalne. (Najwazniejsze z tych nieorganicznych stosowanych kiedyś to Chloran sodu, Cyjanamid wapnia, cyjanian potasu, a najważniejsze z organicznych to: pochodne fenoli,Różne chlorowane herbicydy, kwasy aryloksyalkanokarboksylowe, Kwasy fenoksyoctowe i ich analogi,Karbaminiany, tiokarbaminiany i ksantogeniany, Pochodne mocznika, Heterocykliczne (głównie azotowe).

toffik

Gdyby ktoś chciał to streściłam z Molendy 1 i 2gie:

1. ALKILOWANIE I-BUTANU OLEFINAMI

Proces alkilowania izobutanu olefinami (są to olefiny C3 i C4) jest procesem realizowanym w rafineriach ropy naftowej i zaliczany do procesów rafineryjnych. Otrzymany w tym procesie alkilat służy do komponowania benzyn wysokooktanowych i jest korzystny ze względu na wymagania limitujące zawartość Pb i benzenu w benzynach.
Mechanizm reakcji:
Jest to reakcja katalityczna z użyciem HF lub H2SO4 . Mechanizm katalitycznego alkilowania izobutanu butenami opiera się na postaniu drugorzędowego a następnie trzeciorzędowego kationu butylowego, który reaguje z butenem dając inne bardziej rozbudowane karbokationy. Wytworzone jony karboniowe ulegają izomeryzacji polegającej na wewnątrz cząsteczkowych przegrupowaniach (migracja wodoru i grup metylowych). W reakcjach tych jonów z izobutanem tworzą się 2,2,4- 2,3,3- 2,3,4- trimetylopentany (w zależności od użytego katalizatora).
(CH3)2CCH(+)CH(CH3)2 + (CH3)CH = (CH3)3CCH2CH(CH3)2 + (CH3)3C(+)
W trakcie alkilowania zachodzi również wiele innych reakcji w rezultacie otrzymany alkilat oprócz wspomnianych trimetylopentanów zawiera dimetyloheksany, frakcje C4-C6 oraz węglowodory o dużej masie cząsteczkowej. Alkilaty charakteryzują się dużą liczbą oktanową > 90. Reakcje alkilowania są egzotermiczne 125-135kJ/mol i w temperaturze niższej od 100C praktycznie nieodwracalne.

2. ALKILOWANIE BENZENU α-OLEFINAMI

Najważniejsze znaczenie ma tu reakcja alkilowania benzenu propylenem prowadząca do powstania kumenu, który jest z kolei podstawowym półproduktem w produkcji fenolu dominującą i najbardziej ekonomiczną metodą kumenową. Alkilowanie to przeprowadza się w fazie ciekłej lub gazowej. W przypadku tej pierwszej jako katalizator stosuje się AlCl3 oraz H2SO4 lub HF. W Polsce przeprowadza się proces w fazie ciekłej, a stosowany AlCl3 silnie wpływa na agresywność korozyjną środowiska reakcji, z tego względu na świecie coraz większe zastosowanie znajdują katalizatory zeolitowe, które nie powodują korozji i mogą być regenerowane.
Reakcja:
Reakcja zachodzi zgodnie z mechanizmem podstawienia elektrofilowego charakterystycznym dla działania AlCl3, który jest kwasem Lewisa. Pod działaniem katalizatora z propylenu powstaje karbokation , który następnie przyłącza się do pierścienia , następuje przegrupowanie elektronów w pierścieniu aż do oderwania protonu, co prowadzi do odbudowania pierścienia i powstania związku alkiloaromatycznego.
Kumen = izopropylobenzen.

ada

Etanol do celów spożywczych otrzymuje się w wyniku fermentacji cukrowej. Źródłem cukrów są zwykle zboża (pszenica, kukurydza, jęczmień) oraz ziemniaki i agawa.
Etanol do celów przemysłowych jest produkowany poprzez syntezę z etylenu lub węgla, która jest tańsza od fermentacji i prowadzi do czystszego chemicznie etanolu, jednak w wielu krajach świata użycie etanolu syntetycznego do celów spożywczych jest zabronione.
Do roku 1930 jedynym źródłem etanolu była fermentacja alkoholowa cukrów. Obecnie fermentacja jest w dalszym ciągu stosowana do wytwarzania alkoholu spożywczego, natomiast etanol przemysłowy jest otrzymywany przez uwodnienie etylenu metodą pośrednią lub bezpośrednią.
Proces pośredniej hydratacji etylenu
Jako surowca węglowodorowego używa się w tym procesie najczęściej nie czystego etylenu, ale frakcji etanowo-etylenowej zawierającej 56-60% etylenu.
Podczas przeciwprądowego zatknięcia strumienia frakcji C2 i kwasu siarkowego (96-98%) przebiegają jego egzotermiczne reakcje z etylenem (wytwarzanie siarczanów mono- i dietylowego). W hydrolizerze (temp. 80-100oC) woda powoduję hydrolizę siarczanów etylowych, a przede wszystkim prawie całej ilości siarczanu monoetylowego. W przebiegających reakcjach oprócz etanolu tworzy się ubocznie eter dietylowy.

Bezpośrednią hydratację etylenu prowadzi się w temp. 265-300oC, pod ciśn. 7,5-8 MPa i z molowym stosunkiem H2O:C2H6 w granicach 0,4-0,9. Jako katalizator stosuje się w zdecydowanej większości instalacji kwas fosforowy na nośniku mającym odpowiednią trwałość mechaniczną i odporność na działanie tego kwasu w warunkach prowadzenia hydratacji. Najczęściej tym nośnikiem jest krzemionka oczyszczona uprzednio z tlenków żelaza i glinu.
W procesie bezpośredniej hydratacji etylenu uzyskuje się w jednym „przejściu” reaktora bardzo mały stopień przereagowania (4,5-5%). Wynika stąd oczywiście konieczność stosowania dużej krotności cyrkulacji etylenu, z czym jest związane znaczne zużycie energii na sprężanie recyrkulowanego strumienia. W odróżnieniu od procesu hydratacji pośredniej można tu stosować wyłącznie etylen wielkiej czystości (97-99%).

Fermentacja etanolowa jest jedną z najstarszych technik biotechnologicznych stosowanych
przez człowieka. Wykorzystuje ona drobnoustroje, najczęściej drożdże Saccharomyces cerevisiae, które w warunkach beztlenowych przetwarzają cukry proste do alkoholu etylowego.
Technologia wytwarzania etanolu składa się z trzech etapów: przygotowania surowca, fermentacji etanolowej i wydzielenia produktu.

Sydor

Związki anionowe powierzchniowo czynne posiadają jedno ugrupowanie hydrofobowe połączone z jednym, dwoma lub trzema ugrupowaniami hydrofilowymi. Za właściwości powierzchniowo czynne odpowiada ujemnie naładowany anion. Największy udział w tej klasie związków mają:
a. mydła alkaliczne kwasów tłuszczowych RCOOMe
b. prosto łańcuchowe alkilobenzenosulfoniany LAS
c. alkiloeterosiarczany AES
d. Alkilosiarczany AS
Związki kationowe powierzchniowo czynne posiadają jedno, dwa lub trzy ugrupowania hydrofobowe w postaci łańcuchów węglowych o różnej ilości atomów węgla i jedno lub więcej ugrupowań hydrofilowych. Za właściwości powierzchniowo czynne odpowiada dodatnio naładowany kation. W ogromnej większości tej grupy zw. przenośnikiem ładunku dodatniego jest atom azotu.
Największe znaczenie w tej klasie związków posiadają czwartorzędowe sole amoniowe.
Wśród czwartorzędowych soli amoniowych najważniejszymi grupami są
a. chlorki monoalkiloamoniowe i dialkoloamoniowe
b. sole alkilobis(2-hydroksyetylo)metylosiarczanowe
c. kwaternizowane estry alkanoloamin
d. kwaternizowane pochodne imidazoliny

Związki niejonowe ZPC są grupą związków, które w roztworach wodnych nie dysocjują na jony. Rozpuszczalność tych związków w wodzie jest spowodowana obecnością grup polarnych tj. polieterowych lub polihydroksylowych. Najczęściej jednak spotykane jest ugrupowanie polieterowe składające się z grup oksyetylenowych powstałych w wyniku polimeryzacji tlenku etylenu.
W klasie zw. niejonowych ZPC należy wymienić:
a. alkilopolioksyetery (polioksyetylenowane alkohole) AE
b. alkilofenylopolioksyetery (polioksyetylenowane fenyloalkohole) APE
c. polioksyetylenoestry (polioksyetylenowane kwasy tłuszczowe)
d. polioksyetylenowane aminy tłuszczowe
e. polioksyetylenowane amidy tłuszczowe

ada

jak to dobrze że tyle osób sie tu udziela Confused

ada

POLICHLOREK WINYLU
Polichlorek winylu jest pierwszym syntetycznym termoplastem wytwarzanym w skali przemysłowej. Jest też on jednym z nielicznych polimerów o tak nowoczesnych zastosowaniach przy najstarszym rodowodzie.
Poli(chlorek winylu) jest polimerem termoplastycznym wyrabianym w postaci białego proszku. Jest on odporny na działanie wody, stężonych i rozcieńczonych kwasów i zasad, olejów mineralnych, węglowodorów alifatycznych, tlenu i ozonu.
Pęcznieje lub rozpuszcza się w estrach, ketonach, chlorowcopochodnych organicznych, tetrahydrofuranie, pirydynie i disiarczku węgla.
Jednym z najlepszych rozpuszczalników PVC jest cykloheksanon, który zastosowano do oznaczania masy cząsteczkowej metodą wiskozymetryczną.
Polimeryzacja chlorku winylu jest typową polimeryzacją wolnorodnikową składającą się z 3 etapów: inicjacji, wzrostu łańcucha i jego zakończenia.
Polimeryzację chlorku winylu w skali przemysłowej prowadzi się metodą blokową suspensyjną lub emulsyjną.
Jedną z najczęściej prowadzonych metod otrzymywania PVC jest polimeryzacja suspensyjna.
Temperatura reakcji waha się w graniach 325-336K w zależności od typu (średniej masy cząsteczkowej) otrzymywanego polimeru. Czas reakcji wynosi 8-12h.
Polimeryzację emulsyjną prowadzi się w celu otrzymania tzw. polichlorku winylu pastotwórczego, przeznaczonego do tworzenia ze zmiękczaczami dyspersji o konsystencji past żelujących w wysokich temperaturach.

Sydor

5. Chlorowanie alkanów

Produkcja chlorometanów
Chlorek metylu – rozpuszczalnik i czynnik etylujący w procesach syntezy organicznej
Chloroform – surowiec do syntezy freonu 22
Tetrachlorometan – surowiec do produkcji freonów 11 i 1, rozpusczlanik

Otrzymywanie
a. termiczne chlorowanie metanu

b. Działanie HCl na metanol z otrzymanie chlorku metylu, który można poddać dalszemu chlorowaniu
c. oksychlorowanie metanu

Instalacje przemysłowe; Proces prowadzi się w temp 480 – 510 , stosując 4-5 krotny nadmiar metanu w stosunku do chloru – chlorometan, zmniejszając ten stosunek otrzymujemy do 0,8:1 otryzmamy tetrachlorometanu
Podprocesami chlorowania mamy na myśli wprowadzenie atomów chlorowca do cząsteczek zw. organicznych. Dlatego należy wymienić tu freony czyli chloro fluoropochodnych i fluoropochodnych metanu i etanu. Produkcja ich polega na podstawianiu atomów chloru atomem fluoru

Sydor

9. Otrzymanie kwasu octowego i bezwodnika octowego
Aby otrzymać kwas lub bezwodnik octowy należy otrzymać na samym wstępie aldehyd octowy CH3CHO
Na skalę techniczną aldehyd otrzymywany jest przez utlenianie etylenu za pomocą wodnego roztworu chlorku palladu w procesie Wacker Chemie.

Utlenianie aldehydu jest najważniejszą metodą otrzymywanie bezwodnika octowego w procesie tym powstają także kwas octowy jako produkt uboczny. Utlenienia prowadzi się w fazie ciekłej zapomoga tlenu w temp ok. 50 C i P = 0,2 MPa Najpierw przebiega wolnorodnikowa reakcja utleniania aldehydu do kwasu nadoctowego. Katalizuje ją octan kobaltu

Powstający kwas nadoctowy wiąże następną cząsteczkę aldehydu octowego. Tworzy się nadoctan 1-hydroksyetylu

stosuje się nadmiar aldehydu octowego w stosunku do tlenu,
Nadoctan l-hydroksyetylu ulega dehydratacji do bezwodnika octowego pod wpływem oddziaływania jonów miedzi. Katalizatorem procesu jest zatem mieszanina octanów kobaltu i miedzi
Zastosownie: bezwodnik jako substrat do syntez np. barwników, aspiryny,
Produkcja PVA – polioctan winylu,

11. Otrzymywanie chlorku allilu i pochodnych
Chlorek allilu jest substancją silnie reaktywną, W przemyśle używany jako półprodukt w syntezach alkoholu allilowego, epichlorohydryny i gliceryny, plastyfikatorów.
Proces prowadzi się w Temp 500-510 C chlorując propylen. Dzięki zastosowaniu wysokiej temperaruty zachowane jest wiązanie podwójne w cząsteczce, a proces chlorowania polega na zastąpieniu atomu wodoru atomem chloru.
CH2=CHCH3 + Cl2 CH2=CHCH2Cl + HCl
reakcja egzotermiczna
Otrzymywanie chlorohydryn propylenu
mieszaninę alfa i beta chlorohydyn otrzymuje się kako produkt reakcji propylenu z wodnym roztworem chloru ( proces chloro hydroksylowania)

Mieszanina ta jest surowcem do produkcji tlenku propylenu
Gliceryna – metoda pośrednia poprzez synteze przez chlorek allilu poprzez alkohol allilowy do gliceryny (H2O2) końcowy etap
metoda bezpośrednia – synteza przez chlorohydrynę gliceryny i epichlorohydrynę

Kasia

POLIOLEFINY(POLIETYLENY, POLIPROPYLENY)
Poliolefiny - Jest to grupa polimerów zawierających tylko węgiel i wodór, w których występują długie łańcuchy węglowe, stanowiące podstawowy szkielet samych polimerów.
Należą do nich:Polietylen (PE),Polipropylen (PP),Poli(1-buten) (PB),Poliizobutylen (PIB),Poli(4-metylo-1-penten) (PMP),Kopolimery innych olefin.
Przeważa produkcja PE i PP. Właściwie to pierwsze miejsce zajmuje produkcja polietylenu wśród tworzyw produkowanych na świecie.
Rodzaje polietylenu: LDPE– polietylen malej gęstości, HDPE) - polietylen dużej gęstości, LLDPE- liniowy polietylen malej gestości.
Produkcja LDPE: Otrzymuje się go metoda polimeryzacji wolnorodnikowej, co wymaga zastosowania wysokiego ciśnienia: 150-300 MPa, temperatury 80 -300 C oraz tlenu lub nadtlenku organicznego jako inicjatora. Jest to proces egzotermiczny.
Proces prowadzi się w ciśnieniowych zbiornikach z mieszadłem lub w reaktorach rurowych.
LDPE stosuje się głównie do wyrobu folii opakowaniowych, opakowań płynów spożywczych, osłon kabli wykorzystywanych w elektrotechnice i komunikacji.
Produkcja HDPE : proces Philips w suspensji, proces DSM w roztworze, proces Unipol w fazie gazowej, proces Hostalen w zawiesinie.
UNIPOL - miał on największe znaczenie, zastosowano w nim fazie fluidalna i katalizator typu Zieglera o podwyższonej aktywności.. Przebiega on w pionowym reaktorze w następujących warunkach: temperatura: 60 - 100°C; ciśnienie: 1,5 – 3,0 MPa
Jego zaleta to mala energochłonność i brak odpadów ciekłych i gazowych.
HOSTALEN - uważany obecnie za wiodący w produkcji HDPE. Prowadzi się go w zawiesinie, dyspergatorem jest tutaj n-heksan, w kaskadzie trzech reaktorów pracujących w temperaturze 78-85°C pod ciśnieniem nie wyższym niż 10 bar. Zastosowano wysokoaktywne katalizatory Zielgera i Natty.
Produkcja LLDPE - jest on otrzymywany głównie w procesie Unipol w następujących warunkach: faza gazowa; temperatura: 100 C; ciśnienie: 2,1 MPa; komonomer: 1 – heksan.
Polipropylen - procesy wykorzystywane do otrzymywania polipropylenu, uszeregowane od najstarszych do najnowszych:
• polimeryzacja rozpuszczalnikowa z katalizatorem konwencjonalnym (najstarsza);
• polimeryzacja rozpuszczalnikowa z katalizatorem wysokoaktywnym;
• polimeryzacja w fazie gazowej ( proces Unipol PP); - elastyczny proces
• polimeryzacja w masie (ciekłym monomerze), (proces Spheripol);
• polimeryzacja oparta na katalizatorach metalocenowych (najnowsza).
Spheripol polega na przeprowadzeniu homopolimeryzacji lub kopolimeryzacji w środowisku ciekłego monomeru ( propylen) w specjalnym reaktorze o budowie pętlowej w warunkach: temperatura: 70°C; ciśnienie: 33-34 bar
Katalizatory metalocenowe - są to substancje, zawierające kompleks metalu przejściowego (najczęściej cyrkonu), który – związany z dwoma atomami chloru-jest usytuowany między dwoma pierścieniami cyklopentadienylowymi. Stosuje się je w procesach polimeryzacji i kopolimeryzacji etylenu, propylenu, styrenu.

ryz z sosem

chlorowanie benzenu
Chlorownie benzenu przebieg według mechanizmu jonowego typowego w reakcjach aromatycznego podstawiania elektrofilowego. Jest ono prowadzone w fazie ciekłej w temp. 50 – 60 C, najczęściej z dobrze rozpuszczalnym w benzenie chlorkiem żelaza(III) jako katalizatorem. W tej temperaturze i przy zachowaniu stosunku molowego C6H6:Cl2 = 1:0,6 otrzymuje się przede wszystkim chlorobenzen i małą ilość dichlorobenzeznów.
Dwa możliwe warianty mechnanizmu chlorowania benzenu są uznawane za prawdopodobne:
1. Benzen reaguje z chlorem z wytworzeniem przejściowego kompleksu od którego katalizator odszczepia jon chlorkowy

2. Chlor tworzy z katalizatorem spolaryzowany kompleks, który spełnia rolę źródła jonów chloru atakujących pierścień benzenowy.

Podstawnik chlorowy w chlorobenzenie utrudnia podstawienie następnych atomów chloru, niemniej nie na tyle, aby nie tworzyło się ubocznie di i trichlorobenzeny. Dużą selektywność przereagowania benzenu na chlorobenzen uzyskuje się, stosując odpowiednią temperaturę i stosunek molowy substratów oraz mały stopień przereagowania benzenu.

Przebieg i parametry procesu. Proces egzotermiczny, najczęściej stosowany jest proces, w którym ciepło reakcji zużywa się na doprowadzenie reagującej mieszaniny do wrzenia oraz na odparowanie części benzenu użytego w odpowiednim nadmiarze. Zastosowany nadmiar benzenu powinien być taki, aby w ciekłej mieszaninie poreakcyjnej pozostawało go jeszcze ok. 50%. W ten sposób przeciwdziała się powstawaniu produktów o większej zawartości chloru związanego chemicznie. Benzen oddestylowuje się i zwraca do procesu.

CHLOROBENZEN –ZASTOSOWANIE

- półprodukt w syntezie NITROFENOLI,CHLOROANILIN orez różnych pestycydów a także w malejącym stopniu w syntezie fenolu( procesy produkcji fenolu z chlorobenzenu są nieekonomiczne i utraciły znaczenia na rzecz metody kumenowej ponieważ chlor oraz NaOH są drogie przeprowadza się je w tani NaCl

Sydor

[link widoczny dla zalogowanych](1).docx

Wszystkie pytania opracowane w jednym pliku