Yeni ekoloji tehlukesiz prosesler-2

 
69
III. Oksigenli birləşmələr istehsalı 
3.1. Etil və izopropil spirtlərinin istehsalı 
  
Etil  və  izopropil  spirtləri  xalq  təsərrüfatında  həlledici,  ekstragent  və 
flotoreagent    kimi  çox  geniş  tətbiq  olunur.  Neft-kimya  sənayesinin  başlıca 
məsələlərindən biri müxtəlif sənaye sahələrini geniş çeşiddə spirt və fenollarla təmin 
etməkdən  ibarətdir.  Çünki  bu  birləşmələr  əsasında  bir  sıra  sintetik  kauçuklar,  liflər, 
qətranlar,  plastik  kütlələr,  sintetik  yuyucu  vasitələr,  tibb  preperatları,  vitaminlər  və 
sair  alınır.  Etil  spirti  butadien  istehsalında,  yeyinti  və  tibb  sənayesində,  raket 
mühərriklərində yanacaq kimi  istifadə olunur. İzopropil spirtindən bir sıra mürəkkəb 
efirlərin, asetonun və başqa qiymətli maddələrin alınmasında istifadə olunur.  
           Beləliklə aşağımolekullu spirtlər əsas uzvi və neft kimya sintezinin çoxtonnajlı 
məhsullarından  hesab  olunur.  Etil  spirtinin  dünya  üzrə  istehsalı  2,5  mln  ton/il, 
izopropil  spirtininki  isə  2  mln  ton/il
−
ə
  çatır.  Buna  görə  də  göstərilən  spirtlərin 
alınması  üçün  ekoloji  məhduduyyətləri  nəzərə  almaqla  iqtisadi  baxımdan  daha 
qənaətli  və  təhlükəsiz  istehsal    texnoloji  sxemlərinin  yaradılması  böyük  əhəmiyyət 
kəsb edir. 
 
3.2. Aşağımolekullu olefinlərin sulfat turşusu iştirakı ilə 
hidratasiya prosesinin  nəzəri əsasları 
         Aşağımolekullu  olefinlərdən  spirtlərin    sintezinin  sənaye  miqyasında 
istehsalının  2  əsas  üsulu  mövcuddur:  sulfat  turşusunun  iştirakı  ilə  maye  fazada 
hidratasiya və heterogen-katatik  (birbaşa) hidratasiya.  
       Hər  iki  proses  zamanı  reaksiyada  aralıq  karbokationu–elektrofil  hissəciyin 
(protonun) olefinə birləşməsi məhsulu–iştirak edir . 
α−
olefinlərə belə birləşmə həmişə 
Markovnikov  qaydası  ilə  baş  verir,  ona  görə  də  nəticədə  həmişə  ancaq  ikili  və  üçlü 
spirtlər  (etilenin  hidratasiyası  müstəsna  olmaqla,  bu  halda  birli  spirt–etanol  alınır) 
alınır. 

---

 
70
       Məlumdur  ki,  protonlu  turşuların  gücü,  daha  dogrusu  onların  əsasları  (bu  halda 
olefinləri) protonlaşdırmaq qabiliyyəti, turşunun qatılığı artdıqca artır. Turşuların duru 
məhlullarında  (bu  halda  H
2
SO
4
  –ün  80%(küt.)–dən  aşağı  qatılıqlarında) 
protonlaşdırıcı  agent    H
3
+
O  və  ya  protonun  digər  hidratları,  məsələn  H
5
+
O
2 
olur. 
Turşuların  qatı  məhlullarında    protonlaşdırıcı  agent  kimi  dissosiasiya  olunmamış 
formada  olan  H
2
SO
4
  və  ya  da  avtoprotoliz  reaksiyası  nəticəsində  yaranan  kation 
iştirak edir. 
                     2 H
2
SO
4 
            H
3
+
SO
4 
 + HSO
4
−
 ................... ( 3.1) 
 H
3
+
O–hidroksonium  ionu  olan  məhlullarda  turşu  olefinlərin  hidratasiyası 
reaksiyasının katalizatoru kimi çıxış edir : 
 
                
RCH
=
CH
2 
 +  H
3
+
O               RC
+
HCH
3
   + H
2
O         ........(3.2) 
                                                                          
                  RC
+
HCH
3
   + H
2
O                 RCH (O
+
H
2
)CH
3
       ...............(3.3) 
 
               RCH (O
+
H
2
)CH
3
 + H
2
O              RCH (OH)CH
3
   +  H
3
+
O    ...(3.4)  
 
 
Qatılaşdırılmış  turşularda,  sərbəst  suyun  olmadığı  şəraitdə,  sulfat  turşusu 
alkilsulfatların əmələgəlmə reaksiyasında  həm reagent həm də katalizator kimi iştirak 
edir.                                                              
       RCH
=
CH
2  
 + H
3
+
SO
4 
               RC
+
HCH
3
  + H
2
SO
4                  
.............(3.5) 
 
       RC
+
HCH
3
  +   HSO
4
−
 
              RCH(OSO
3
H)CH
3
                      .......... (3.6) 
 
       RC
+
HCH
3
  +  H
2
SO
4
               RCH(HO
+
SO
3
H)CH
3
                  ............(3.7) 
 
     RCH(HO
+
SO
3
H)CH
3
 + H
2
SO
4
             RCH(OSO
3
H)CH
3
 + H
3
+
SO
4 
 ....(3.8
) 

---

 
71
 
 
Bu halda spirt almaq üçün ayrıca olaraq alkilsulfatların hidroliz prosesini də aparmaq 
lazımdır. Çox zəif əsas olan, məsələn etilen kimi, olefinlərin H
2
SO
4
 - 
H
2
O sistemində 
hidratasiyası  zamanı  bu  reaksiyanın  vacib  daxili  ziddiyyətləri  meydana  çıxır,  bu  da 
ondan  ibarətdir  ki,  etileni  protonlaşdıran  turşunun  qatılaşdırılması  nəticəsində 
karbokationa    birləşərək  spirt  əmələ  gətirə  biləcək  sərbəst  su  praktiki  olaraq  olmur. 
Odur ki, birbaşa hidratasiya prosesi üçün lazım olan miqdarda su saxlayan sistemlərdə 
hidratasiya prosesi ancaq yüksək temperaturada və yüksək təzyiqdə  baş verə bilər  Bu 
cür  variant  heterogen  turşu  katalizatorlarının  iştirakı  ilə  etilenin  birbaşa  hidratasiya 
prosesində həyata keçirilir. 
        Karbokationun  yüksək  reaksiya  qabiliyyətinə  malik  olmasi  bir  sira  yan 
məhsullarin da alınmasına səbəb olur. 
         
     
  
RC
+
HCH
3
 + RCH (OH)CH
3
 
 
              (RCHCH
3
)
2
O
+
H           ...........(3.9) 
 
  (RCHCH
3
)
2
O
+
H  + H
2
O                     (RCHCH
3
)
2
O  +  H
3
+
O    ..............(3.10) 
 
 RC
+
HCH
3
  + RCH(OSO
3
H)CH
3 
 + H
2
O             (RCHCH
3
)
2
SO
4
 +  H
3
+
O ....(3.11) 
 
                                                                                  
RCH=CH
2
   
  RC
+
HCH
3
  + RCH = CH
2
           RCH(CH
3
)
−
CH
2
−
 C
+
HR                polimer...(3.12) 
 
Bu məhsullardan başqa az miqdarda da oksidləşmə məhsulları əmələ gəlir. Olefinlərin 
sulfat  turşusunun  iştirakı  ilə  hidratasiya  prosesi  dönər  prosesdir  və  qeyd  etdiyimiz 
kimi iki mərhələdə aşağıda göstərilən stexiometrik tənlik üzrə baş verir . 
 
         RCH = CH
2
 + H
2
SO
4      
              RCH(OSO
3
H)CH
3 
                     .........(3.13)  
 
        RCH(OSO
3
H)CH
3 
 + H
2
O                 RCH(OH)CH
3
  + H
2
SO
4    
.............(3.14) 

---