Verslag behorende bij het processchema: Tetrahydrofuran uit 1.-4.-butaandiol

- - - -1 INHOUDS OFGAVE Hfdst . 1 11 111 Benaming blz .

Mogelijke bereidingswijzen van tetrahydro

-furan op technische schaal. . ... . .. .. . . Z

a. Gekozen bereidingswijze. . . .. . . 3

b,

Katalysator

. . . .. . . .

3

c. Reactiemechanisme. . . • . . . . . . 3

d. Productie THF en samenstelling voeding. . .

5

e. Toepassing tetrapydrofuran. . .

5

Enkele physische gegevens van THF en DIOL. Schadelijkheid THF. . . .. .. . . 6

IV Enkele prijzen en producenten van 1-4butaan -diol, tetrahydrofuran en formaldehyde•••••••••

₇

V Mogelijke uitvoeringsvormen van de gekozen be -reidingswijze. . . .. . .. . . . 8

VI Motivering van het gekozen processchema aan de hand van dat, vermeld in de rapporten BIOS 367 en

cros

XXII-7

.. ... .. .. . . .... . .. . .. . . .

9

VII Pr-oce s s c ne.na, Stof- en warmtestromen. •••• ••••• 12 VIII Uitwerking van enkele onderdelen van het pro -ces.

a.

Reactoren

. . . .. . . .

15

b. Destillatiekolom •• • • • • • •. • • • • • •• • • • • • • • • • • • 16 c. Thermocompressie bij destillatiekolom I . . . . 17

d. Kationenwisselaars•. ••..• ...••.•.•. •..••••• 18

IX Li teratuur _.. 22

x

Korte aanduiding van de inhoud literatuur. . .

23

XI Lijst symbolen en afkortingen••••• • •.••.••.•••

24

fig . 1 Vereenvoudigd processchema•••••••••••• 13 fig, 2 T-x diagram THF-H20 bij 1 bara. . . .

₂₅

fig. ₃ y-x diagram rrHF-HZO voor berekening destillatiekolom I . . . .. . ... .. . .

₂₆

fig. 4 y-x diagram THF-H_{2O voor berekening}

(

(

I.

Mogeli~ke

bereid

ingswijzen

van tetrahydrofuran.(techni

a che

schaal)

.

l it ,2

en

8.

Derivaten

va n

THF (lit. 46).

lit.I

,4 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,22 ,

2S

,26 ,21 ,27 ,28 ,29 ,30,

31 ,32 ,33 ,49

en

·

SO

.

H

CH2

----CHg

+ .

I

I "±

2

>-Ii t 1 2 ÓH -- - c· Tt • " 2 n2

3

,S ,en

8.1

" 0 /

tetrahydrofuran

-

DHF- C H

(THF

)

lit~26,24.

H

2C

-CH

2

I

I

H C

-

-CH

2 , / 2

°

HC

-CH

I

,

HC

,/

CH

o

f'ur an , + H 2 -- - --~

-

C0

₂ ----~

lit

.I ,2.

CH2

-CH2 .LCH2 - ÇH2

6H

.

ö

a

1-

4- bu t aa ndio l

+

HC

-CH

I

I

HC

C

-CH

20H

,

/

o

furfuryl

-alcohol

.

HC

-CH

I

I

HC

C-COOH

,

/

2

-furan-o

zuur

.

+ H 2 --- ---~

lit.l

,

4

,9 ,

42

,43 .

-

co

HC

-CH

\

\

HC

C

-CHO

'

0/

~

furfural

CH 0

---~

C

H

-

C= C- CH

f

ofmal -

li

t. l ,4 ,

6H

2

6H

2

dehyde

6

,7 ,9 ,

1

-4 -butyndiol

19

,21 ,22 ,

23

,28 ,en

30 t/m

.3S .

Katal

ys

atoren

bij de reactie van

l-

4- bu t a amd i o l tot tetrahydrofuran

.

Cfu5.CH

+

a

cety-leen

+

HCl

pentosanen

--- - - --~

(uit haver

-

lit

.l .

doppen)

CuJ (49)

i

A12Q3

/ La2Q3

10

: 1

(SO)

;

NH

4Cl

,

li~P04

(

10 )

; A12

Q3 '

li2S04 (11)

;

li3P04 (4d

,4h ,7 , 13

en 21)

.

Li

t .'

21 en 28 handelt over ka

talytische

r

e a c t i e in de gas

-fase ,de o

ver i ge in de

vloeistof

-fase .

h h 4-I h f ,

,

I

,

'1 -h ( \ -r, I h 1 h I--111 1 1 I 1 1 h o u () o 1-,'

o

o

<::

- - - ~

-3

11. Gekozen bereidingswijze. Katalysator. Reactiemechanisrne.

Productie THF en samenstelling voeding. Toepassing tetra-hydrofuran.

a. De uitvoeringsvormen van de bereiding van tetrahydrofuran zijn te splitsen in:

a gasfase-proces

b vloeistoffase-proces.

Van het gas f a s e-p r o c e s is de kat alysator bekend uit octrooien (lit. 21 en 28), zijnde chroom-oxyde en calciumhydrofosfaat

CaHP0

4• Over de uitwerking tot een proces is echter weinig ge -schreven.

Het proces, dat hand elt 9ver de reactie in de vloeistof-fase ,

is uitvoerig beschreven in BIOS- , CIOS- en FIAT-rapporten

(lit.

4)

.

Voor de keuze uit de twee mogelijkheden is dit laatste argument

van doorslag gevende betekenis geweest.

De bereiding van tetrahydrofuran zal uitgevoerd worden volgens de reactie: o 300

c

.

100 a tm ---- --- --~ H 3P04 - kat. p = 2 H H 0 3,2 kcal/gmol + 2 + 8,2 kcal/gmol j '0

De thermodynamische reactiewarmte _{Hr is volgens lit}o 4d, 4h, en

7

gelijk aan - 3,2 kcal / gmol, volgens lito 13 groot - 8,2 kcal/ gmol. Of hier het reactiemilieu (gas of vloeistof) een rol spèel t

is niet gevonden.

In dit verslag is van deze exotherme reactie een th e r mo dy n a mi s c h e vormingswarmte aangenomen van - 3,2 kcal/gmol TBF.

b. Fosforzuur als katalysator bleek de grootste opbrengst te geven van alle zure katalysatoren. Wordt gebruikt bij PH

=

2, waarbij fosforzuur tevens als PH-buffer werkt.

c. Over het reactiemechanisme zijn geen ge g e v e n s gevonden in de literatuur . We l geeft lito 51 aan, dat de alkalische hydrolyse

van tetramethyleen-chlorohydrin tot THF een reactie van de eerste orde is:

--~ THF + HCl

Het is min of meer aannamelijk, om hieraan de conclusie te ver

-binden, dat de reactie van 1-4-butaandiol tot tetrahydro fu ran

ook van de eerste orde is.

Over de reactietijd als functie van de omz e t t i n g zijn gegeven s

c

4

De reactietijd is geme t en en ver lli e~ d ln lLt. 4d,

7

en 25:

reactietijden van 1,~5 uur (bui sre a ctor) , b,S uur (buis

-reactor) en 2 uur (batch ) geve n res p. een op br engst va n 93 ,9 , 90 en ~d,5~ van de theoretisch ruogellj~e. Alle onder prac~isch de z e l f de omstan di gh eden van 2ÖOoC,

go

atw, PH = 2

en uitgaande van een 35~ oplossln g van l-4 -butaandlol in

water , St e l , da t de ornzet tLnger e a cti.e va n de eer s t e ord e LSo Dan ge Ldt.: r = k ,c r i n gmo ~.THF/~.s -1 k i n s c conc. D1 0L/l ln gllio~/l dc dt -r of ln c c o

=

-

kt c o

=

1,05 gruo! D10L/ l.

Al s gege v e n aan rie me n d e een omzet tin g "

=

U,\jö5 na 2 uur (be.t.ch),

geeft dit al s opl os s i n g:

,e

=

;! ,2 sec-1

De r e a c t or e n

(

3

parallel, l b 111 hoog en 0,8 m di a mete r ) zijn ont -wor p e n voor ongeve er 4 l i s , we l k e r esulteren in een vloeistof

-snelheid van 2 mm/s. Om ver z e ker d t e ziJn van propstroom in di reactoren, moe t he t ge ta l van Reynolds (Re) per reactor groter

zijn da n 2100.

Re

=

p_ 900 kG/ 3

7m.

De viscositeit van wa~er bi j 3000C en 1 atm is on geer

-

3

2

0,15 • 10

Ns/m

.

Bij de dr uk van l JO atm kan de visco sit eit hoogsten s stij

-gen ~Bt een fa ctor 2, he t g e en als we e s t ongunsti g geval aange no men word t .(li~. ~1') .

_<:

Re = 2

.

10 ./

.

0,0

.

goo

46 00.

10-3 = 2

.

0,1 5

.

5

De ve r bl ijf t ijd bij deze propstroom i n de r e a c t o re n is:

t

=

IÖ.OOO₂ <;3000 sec. ~1Jet b e huLp va n de omzet t i ng 't1. volgens : de berekende k kan berekend worden c

2

,3

log _c o = 5,2 • 10-4 •

~000

_{~ =} c - c o c o = 0,9,} .

Aangenomen is echt er een omzet t ing va n "}O'/o op gron d van een

geri nge ve r b l ij f tijd -spr eiding in de (buis) -reactor (l i t. l~ ) .

d. Het gekozen proc es is ontworpen vo or een prod~ct ie va n een azeotrofLsct mengsel van THF en wáter i n een hoeveelhe id , di e

over e e nk omt me t 100 t on / d a g zuiver THF.

De voed i ng

(

4

,

362

kg/s) voor he t pro ces is á~S Vo.lg t samenge

-ste l d :

33

_,2 _gew.ié~. I _-

4

_-·b_ut_aan. d_la" I

66

,3

11 wate r

0

, 5

"

bi j pr-od ucte n en zouten.

Voor de door

H3P0

4

gekatalysee rd e r ea c ti e lS het noodZaK e l i jk, dat stor ende kat io nen en ánione n ver wi j d er d worde n me t i onen

-wis s e laar s bv. van het merk DOWEX of AMBERLI~E.

e. Tet r ahydrof uran word t gebr u ikt:

1. als uitg an gs stof voor de bere iding van vele ge n e e s

-kundlge prepa ra ten

2. als op l os mi d d e l

l

.

me t

4

%

wat e r als oplosmi dde l vo or ce.l~ulose -acet aa t

6

111

.

Enkele physisc h e gegeve ns van

TH

F

en

D

rOL

.

Sch~d e l i j kh e i d

T

HF

.

In onder staande tabel word t verwez en naar de tus sen haak j e s

ge p l a a ts t e nummer s, we lk e be t r ekki ng hebben op de ~iteratuur­

opgave.

~-4 - b ut aand i o l l wat e r

TH

F

di.cht nei d zuivere stof

kgI;(

ko ok p u n t zu i v e re stof 1 atm S. W. al s Cp in cal/ g.oe me ngwarm t es menge ls vis c. zuive r e st of lOld,5

(1

4)

I

(3

~)

l

ü

'

Öd ~

(

16

,

36

,

38

)

(

1

4 )

(

14) 07

,36)

106

,37)

0,5-1. 10-3( 1 4 )

22

8

°e

(14)

1000e

65

-b

9°e

(b)

(4

0)( 47

,4

6)

O,ó3(geme t e n )

Cl7) I' Cll)

(36)

dl cht h e id menge l s

cub. uitz. coeff.

11 (H 3)

I

(lb )

1

2L; 6

°

c

1

02

(6) O ö) Oö)

(41)

VlSC. mengsel s critisc h e temp.

verda mpings war mte cal/g damp s p a n n i ng

therilio d y na~ische po t.

\

.J

Wat e r en THF vormen samen een azeot r o op bij 1 atm en

6

4 °C

(6 gew.'/'- H₂₀₎.

He t lucht vormt

THY

exp lo si ev e mengs e l s . Gedure nd e opsla g ant i -ox ida n t (tydr o ch ~non) toevo e g e n.

Wa a rg e n omen is , dat THF-dampen de huid aant a st en bij een hoe

-veelhei d van 10 0 p.p .m . gedur e nde een ö-urige blootst elling.

c

7

IV. Enkele prijzen en producenten van l-~ -butaandiol, tet ra

-hydrofuran en Iormaldehyde.

1<;-34 5 ; 1~56 _i l 'j56 _1<;-359 land ! _{X l} DIOL 40-60

_Pfg/kg

_1f

3

,-/Kg

I

:

2,öC:'/kg x W.D. TRF 5,-- / k g • 35-.37 ~/lb Ned• U.S .A .

f'or m, _{O,O~ -O ,O7 ~/lb} U.S .l~ .

For m,xx 0,03 75 ~/lb U.S .A.

~--- ~- - -

-XXmethanol-free

Pr o d u c e nt e n:

x bij k~elne hoeveelheden

'J.1ü' U.b.A. c.u a k e r Oats Cy (du Pount)

General Ani llne and Film Comp.

'N.-Du i t s l a n d Schuchardt, Dr.Theodor , GmbH, München

~e r c k

E

.

,

AG. , Darmstadt

Badische Anilin und Soda Fabrik A.G . (Ru hr )

de d e r l a n d Brocades (A'dam) voor kleine hoevee lhede n

DIOL U.S.A.

W.-Du i t sl a n d

General Ani~ine and Film Cy.

Badische Ani~in und 00da Fabrik h.G .(Ruhr )

Bij de bepaling van de plaats van de fabriek voor TRF zijn we

aangewezen op de DIOL-producenten , waarvan de plaats r eeds

vastligt . Voor West -Duitsland zou dat betekenen het Ruhr -gebied.

Een op l o s s i n g voor de plaats der TRF-fabr iek kan dus ge z ocht

worden aan de oever van de Rijn of de Waal , waar schepen voor

de aa nv o er van DIOL kunnen zorgen.

Bij een t e overwegen eigen productie van l-4-butaandiol is

c

v

8

V. Mo g e l i jk e ui t v oer i ngs v ormen van de gek oze n berei din gs wijze .

Op blz. 2 staan de v er e c hLlLende kat a lysa tor en ge n oelud, di e geb ru ikt word en voor de i n di t ver sl b g te beschouwen vloe i

-st~f-fase reacti e bi j_ong. 30 0°C, 100 atm. , H3~04 ~~s kat.

(l l t . ~d, ~h,

7

,

~,

13

,

2

1

en

25

)

,

een oillz e t tln 5 s t1 J d van ong.

10 0 mi n. en een conve rs ie vs,n 90% (zi,e h.td st , 11, blz.

3)

.

Va n de genoemde literatuuropgbven beva t alleen l i t o 4d en 4h een pr o c es s ch ema met s rraet i.n g e n der a.pparatuur, Al s basis voor de uitvoerin g s v or m is gekozen het pr o ces s chema uit l i to

4d

en ~h.

VI . Motivering van het gekozen processchema a~n de hand van dat, ver meld i n de rapporten BIOS 367 en C10S XXII-7 .

In gro t e li j n e n kan het proce.sschema (a ) uit l i to 4d en 4h

(z on d e r recycle) , en het gekozen dchema (b ) , dat wel een r e c ycle van de ni e t -gereageerde DrOL bevat, als volg t weergeóeve n word e n:

product

wa

~

Centrifuge

Turbo-compresso~ Vo o r ra a dva t

Pomp of compressor De s t i l la t i e -ko l om Reactoren

Kationen-wisse laars Ani o n en -w i ss e laa r s . product I+'~-"tweede installatie"

cr

P

R IJ tDI

lb

~er

tk

F

'1

1'4,

~ ~",,-

:

---L

~

~

-

-...

_

-

-

_

J

CE

b"auct TB V P D R KI AI

-~

_{r--- - -'-- - -,}

Pun tsgew i js is hieronder het ver loop v~n beide processen behan

-deld:

v

Pr oces (a ):

1. Voed ing (+ zouten, o.a . NaCl) word t va n kationen be vrij d m.b. v. een kationenwisselaar (ma t e r i a al apparatuur onbekend) .

2. De zwak- zurE opl ossi ng wordt ge c o mpr iilleerd tot 10 0 atm en verwarmd tot 280°C. ~a t er ia al pomp en warmt ewiss e laar : zu ur

-bestendig roestvrijstaal, bv. staal 304.

~. Toe vo egi n g va n H3FO~-katalysator aan de reeds zwak zur e op -lossin g (be va t o.a. HCl , dat minde r goede zure kataly s a t or is) •

4. Paral le l geschakelde reac tdren van r oestvrijstaal 316 of 321,

waar i n de temperatu ur stijgt t ot 300°C.

2

.

Hoofdst r o om wordt gekoeld in WW 1 , waarbij lage-druk sto om onts t a at. Mate riaal WW 1: ro e s t vri j s t a al.

6. Neut ra l isatie met NaOH, smor e n tot 1 atm. en desti l ler e n om

t e t r ahydr of ur a n af te scheiden. (~a t e r i a al dest i l ~a t iek ol om: const ructie-staal .)

c

r

U

10

I

.

He t top-pro duct (t e tr ah y dr o iur a n en wat e r) wor d t nogma als

gedest i l l ee rd, wa~rbij het azeot rop i s c he pr od u c t wa t e r

-tetrahy drofur a n onts t a a t en te spu i e n water .

8

.

He t bode mpro duct wordt in ee n "twe e de inst alléiti e" , kl e i n e r

dan, doch qu a uit v o e rin g an a loog aan he t t ot nu t oe be s pr o

-kene, verwe r k t t ot een azeot r op i s ch pr od uc t , wat e r en ee n

spui , we l k e Na2HP04 ' zoute n en bijpr od uct e n beva t .

l--'roc es (b) :

1. De voe din g (+ zouten , o.s. NaCl ) word t van kati o nen en

anion e n bevrijd m.b .v . kati o ne n - en anion e nwi ssel a ~rs.

(r1ateria al: const ruc t i e- s t a al, bekl e e d met ebonie t of e me.Ll.; )

2. De ne u tra l e , zouten- vr i j e oplo s sin g word t ge c ompr ime e rd tot

10 0 atm, voor-ve rwarmd d o or de uit de r e a c tor komend e , hete

produ c ten tot 12 5 ° C, en ver h it met dow the rm tot 3UOoC.

(Mate r i aa l pomp en wa rmtew is s elaars : const ructi e-staal.)

l.

Toevoegin g va n de recy c le , H3P04 - k a ta lysator beva tten d, aan

de neutrale oplo s sin g.

4

.

Drie pa ra l l e l geschake ld e reactoren, met een bi n n e nma n t e l van

roestvrij staal 316 of 321 en een buitenmantel van goe dk op e

wi nd i n g e n va n ste rk staal, en waar in de t e mperatuur stijgt tot 30 00C.

L

'

Ne u t r a l is a t i e me t NaOH.

6

.

Ho of ds t r o om staat warm t e af aan vo eding in NVV 1. (Hateriaal:

constructie-st aal.)

I

.

Smoren tot 1 atm .

8. Destilleren. (Mat e ri aal dest i l la t i ek ol om: constructi e-staal.)

2

.

Het t o p r r oduc t ~Grdt v~rder in een t~e e d e destillatiekolom

gescheiden in het aze o t r op i s ch e pr odu c t wa t e r -t e t r a h y dr o f u r a n en pr a c t i s c h zui ver wat e r (spui) .

10. Het bodemproduct (water en butaandiol be v a t t e n d ) wor d t ge c e n -trifug eerd (af val pr o d u ct olie). Het aanwezige Na 2HF04 wordt

in een kationenwissel a ar omge zet tot H3P04, waarbij tevens

verlies aan H3P 04 wor d t aa ng e v u ld. He t gez u i v e r d e, H3F04

-be v a t t e n d e bode mpro duct word t als recycle me t een plunjerpomp voor de reactor aan de voeding toe gevoe gd.

Voordelen (b ) bove n (a): Nade l e n (b):

1. Geen "tweede install atie" nodig. 1. Twee extra i on e n wi s s e l a a r s. 2. WW 1 moe t bij (a) zuur bestendi g

zijn, bij (b) nie t.

3. Bi n n e n man t e l van re a c toren bij

(b) va n zuurb e s t endi g staal me t

goe dk op e wi nd i ng en van st e rk

staa l , bij (a) r ea ctor geh ee l van duur zuurbe s tend i g st a a l

(r oest vrij staal) .

4. Ther moco mpre s si e bespaar t ruim

f 40 0. 0 0 0. - per ja ar, als turb o

-compre s sor en ap p a ratuur ov e r

5

jaar afgeschr even wordt .

2. Gr ot e r e rea ct or (recycle n .

3. Twee ex tra vaten V2 en V3,

1 ext ra pomp , comp r e s s or

PI, centrifuge en andere

J

11

Geko zen is pr o ce ss c hema (b) , m~ t recycle dus.

Rede n: De pun t en 1, 2 en 3 van de voor de l e n zi j n te ve rk i ez e n bo ven de onder nad elen ge n oe mde sub. 1, 2 en 3.

Van ther mocompre s si e (pun t

4

van de vo ordelen) kan de ec o n omi s c h voord eli g e kan t be reke n d word en:

Thermocollipres sie Voordelig (b e s p aring) 6270 kW (stoom f 87 3.000. -f l a /ton) 10 0 kWin kol om f 14.000. -II (omdat de voe ding van ko -lom 11 gedee l t e -Lijk gas v ormig, ,_-ond e r ther mo -compr. geheel v.IoeLbas.r i b) 8.000. -f 300.00 0. -f 10.000. -Nad e l i g (extr a kost en) Pe r jaar 1/ 5 e deel turbocompress.f 40.000 . -extra appar a t uur(1 /5e

deel)f f 2!.j.000. -r en t e en onderhoud ele c t r .ko s t e n turbo -compr. 856 kW

à

f 0,05 extra pe rs on e e l( l ma n ) f 462.0 00. - f 887.0 0 0.

-Een totale besparing dus van f !.j25.0 0 0.- per ja a r .

In de gekozen uitvoering svo r m i s ee n recycle toegepast. De groo tte van de z e recycle hangt va n economische factore n af. Bij eenzelfde hoeveelh ei d pr o d u ct en voeding (in kg/sJ kan wor -den beweerd :

a. bij een omzettin g van 10 0% is bij ee n aflopende r eactie

de reactor oneindi g groot

b. bij dalin g van de omzetting neemt de gr o ot t e va n de reactor:

1. i n het be gin st e r k, later zwak af door kleiner e be -nod igd e verblijftijd

2. in he t beg in zwak, later st e r k toe do or ve r6ro t i n g van de r ec ycle.

In de grootte va n de reactor is een optimum.

Ui tgaande va n alleen pr odu c t i e ha n d ha vi ng bestaat er dus een mi n imu m re ac tor grootte. Di t behoeft echt er ge e nszi n s sa illen te vallen me t he t economi s c h opt i mum bi j een bep a al d e pr o d u c t i e, daar ge e n rekening ge h o ude n is me t de r ecir culatie kosten.

De recirculatiekosten zijn onbevee r recht evenredi g met het aan -t a l m3 rec yc le en in het begin van de daling va n de omze t tings -graed (vanaf 100~é) ook me t het aante.L m3 recycle per m3 voeding. In de hierna volgende f Lguur (blz. 12 ) is di t weergegeven.

12

JJ

Aa n g e n ome n is, da t di t optimu m l igt bi j een conversi e van onge

-veer 90%.

VII. Pr o c ess ch ema. St of - en warmt es t r ome n .

In fig.

1

(blz.

1

3)

is in vereenvoudi g d e vorm het pr o c e s we e r

-gege v e n, waarbi j de omcir k elde cijfers ver ~ijz e n naar de sto f

-et r o.nen, i n t sbeL v or a o n de r g ebrac h t op blz. lij.

I

~

.

...,

"

~~

J

--~

-

--

- -€i

@)

~

\D

<:

~

"

-s-~ ) ~ ~ f( ~ :t '"

-I •

1

°

-

-o

(

.

(

S

TOF

S

T ROM

EN.

(in kg/sec

: )

~

.

v

l.

s

t [vl

s

t [vLst [vLst [v

l.

s

t

j

v l s t Igas

0,91

9

1

.

2

,894

JOP376 t

,020

'

3

1

18

3

,74

I

3

,

5 1

°

,

69

7

_

0,020

0

,0

13

0,0

1

3

.

1°,0

1

3

,

0

1

3

1

,0

1

3

1

0

,01

3

1

Temper

a

tUUI:..

.

L

20

l

20

I

20

°P

1

₃

1

8

13

14

15

1

16

'

1

7

!

gas

gas

I

v l s t

V

Jst

gas

I

gas

/v

I s t

•

... -. -..

-

-- --- .

90

I

105

I

60

1

97

I

97

1

8

1

81

8

1

i

6

5

I

6

5

.

.J.

~·C

2,

8

0

I

q

2

89t

~

289

41

3

,

6 f

,43412,523

!

°

,4

2

o,

2584

~t

l5'

~

8

1

_{Li U.}

0,0

1

3

1

0

,0

I

i

7

6

5

4

280

I

293

I

294

I

90

3

2 1

F

a

s e

Water

Bijprod. +zouten

100% H

3P04

100

%

NaOH

Na

2HP04

THF

DIOL.

_1,

₄₄

₇

!

0,019

1

,1

56

k

156

[,

5

9

7

~

,

1

50~

,

150'

0

,01

9

1°

,

01

9

1,

106

0

,0

4

98

0

,15

05

Io

,15

05

h

15 05

i

1

,

1

S

ap

,1413p,161

1

p,027

1

0

,

855

~

3

,I'SLf

1

2.

,

0

0

I---'

+-, -, r ..... r .. l~ " 1."

o

o

15

VI I I. Ui twe rki ng van enk ele onder delen van he t proc es.

~. reactore n, ~. des ti l la t i ek ol om I , ~. t her mocorupressie bij

des t i l lati ek ol om I, d. kationenwi s sel aars.

a. rteactoren

De volu mestroom i n de reactor(e n ) is onge veer ~ l is bi j een

o

druk van 10 0 atm en een temp er a tu ur van 300

c

.

In de ontwor pen re a ct or e n mo et de st r oming turbule n t zijn

om een gro te verblijf t ijdsspr eid i ng van de vloe i s tof te

ver-mijden. Verb l i j ftijd i s 900 0 sec. (blz.

5

)

.

Bi j t oepas s i ng va n. één r ee.ct or geeft dit ee n leng t e 1 en een

diame ter D van de r ea c t or

1

₌

0, 70 m D

₌

8,1 m bij

Re

₌

210 0

1

₌

13,7 m D

₌

1,b3 m bi j .Re

₌

4800

(

Re

₌

getal van Reynol d s) Echt e r bi j hoge-dr uk reactore n i s het aanbevel e nswaardig om cons t ru c t i e r edene n (e rvar ing) de diamete r kle in er dan 1 m

te ho ude n.

In de pra ct i jk komt di t neer op de t o epass ing van meer reac

-tore n.

[zie

ook blelz.. 11 e.n

''2.

)

Toege pa st zi j n (lit. 4d en 7) : 3 reactoren par a l l e l me t een

diameter van 0,8 m en een len gte van 18 m, hetgeen aangenomen

is als de meest economisc he oplos s ing. Kwalitatief is dit in te zie n aa n onderst a ande gra f iek bi j const ant Re y n o ld s getal .

2e is 4800 ge n ome n om een kl e i n e diame t e r te verkrij gen, daar

de dia meter een gr ot er e inv l oed op de kost e n he e f t dan de

hoogte (di k t e wand ne emt st e rk toe bi j t oe Jleme n de di a.met e r

al s hoge druk toege pa.st wordt ).

~e

=

'tJeo

COh3fa,,,,tc. r~cyc/e

\

o

- - - -

_._

. . .

-16

b. D2st i l l a t i e k ol om I

Hoewel de v ocdi.nj, E:11 r. et bodet.pr-odu ct ook butaandiol,

Na 2 HP04 en bijpro du cte n bevat, is voor een globale berekening

het systeem besc houwd al s water-tetrahydrofuran (zie stof

-stromen blz. 14).

A/leen THÇen ~O worden

/u sch("u wd, cle over/Ge

stof/eH verW AArl o osd.

---,,-- ~----vist.0,/J61

F

0, /j'l1 kln"/~0ls. ()0/6kfflpl.71f~

, -t..

j,,

-c

.

k

L

Het T-x diagram van THF- H2 0 i s door me t i n g be p aal d op het la b or a t or i um vOor An or ga n i s c h e Chemie van de afd. Scheikun

-dige Technologie der Technische Ho g e s c h o ol te Delft .

Bi j het beschouwen van di t T-x diagram van H20-THF (fig. 2) ,

val t het op, dat de vloeistofsamenstel ling van 80 - 90°C

weinig i n samenstelling verandert (althans i n absolute zin) .

Stel dat de saû~n stelling van L (de reflux) 6 gew .% THF of

1,57 mol.% THF is tuss en 80 en 90 oC.

Volgens li t o 4d en 4h be va t de kolom boven de voedinginlaat

een aantal schotels.

Het y-x diagram (fig. 3) gee f t echter duidelijk aan, dat di t

niet nod ig is. De same ns t e l l i ng der voeding is zodanig (z i e ook q- l i jn ), dat daarmee bij st r ipp i n g al t i j d een topproduct

verkregen word t me t een ge h a l t e aan t e t r a h ydr o f u r a n groter dan ge ë i s t Wor d t . De practijk leert echt er and e r s .

De aanwezigheid va n de reeds geno emd e, voor de be rek e n i n g verwa 8rloosde sto ffen ma a k t een rectificerend deel van de

kol om nodig. Bij een r eflux-verhouding l / b qua mol e n, i s het

benodigd e aantal sc hotels boven de voedinginlaat ge l i j k ge

-steld aa n volgens de pra c t i j k.

De ver d e r e berek ening verloopt a16 volgt:

K en xk zijn aangenomen: K

=

0,01605 kmol/s

x

_~_--- _~- ---_~_---,

o

Dan ge l d t : F + L

=

G + K. _{R = G-L}L ₌ 1

_B"

17

Gx

g +

K

x

k

Hiervan zijn ~, i , xi en xl

Dit geef t 3 ver g el ij k ing e n Op t e los sen.

gegev en,

K

en x

k aan genomen.

me t de onbe kende n G, L, en x • g

Me t de "trial- and-e rror" me t h od e wor d t vervolg ens smor en na

WW 2 berekend m.b.v. he t T-x diagra m van H20 en THF (fig. 2) .

De hieruit ge v on d e n xl moe t kl opp e n me t de aang e n ome n wa arde

van

1

,57

mol .% THF. Is dat niet zo, dan opnie u w een andere

waarde van xl aan n e me n etc.

De uiteindelijk op deze wi j z e verkregen st of s t r ome n (zie ook

blz.

1

3

en

14)

en de ge v olg d e wer kwijze voor de be r eke n i n g

van het aan tal schotels van de kolom, i s mè t de verkregen

resultaten vermeld op blz. 1G en .ti .

Va n kolom 11 kan eve n eens een derg e l i j ke bere ke n ing ge ma a k t

worden (zie ook fig. 4, y-x diagram THF-H

20 bij 1 atm) , welke

sa me ng e va t k&n worde n:

Zon d e r thermoc ompres si e

(geh e e l vl o eib. vo e d i n b )

R

=

0,3 Qb od em

=

244 kW

11

theor. schotels

Met thermocompressie

(ged. gasv or mig e voeding)

1- R

₌

2 :;

8

theor. schotels 2. R

₌

1

,73 ;14

theor. sc h o t e l s Q = 130 kW bodem c. Thermocompressie

Om de condensatie war mte van de top d a mpen van een destillatie

-kolom te ge b r u ike n voor levering van de bodem war mt e, moe t e n

de t op d amp e n d.m.v . comprimeren op een hoger temperatuur

-niveau gebracht wor de n. In het h-S diagram we e rg eg e v e n : ... $ 1 1~2 2-+3 A h 7j 7;

3

-.4

topdamp bij Pl en Tl

topda mp na adiabatische

c ompr, P2' T 2

isobaar afk oe l e n m.b .v .

koe l wa t e r tot dauwpunt

T

3

afgifte cond.warmte aan

e, - /

O

·

Ol

1

8

'--J

Voor de keuze van de condensat ie t emperatuur _{T 3} en T4 is uit

-gegaan v&n de volgende pu n t en :

a. het tempera tuurverschil in de verd amper van de destilla t i e

-kolow i s gest e ld o~ 35 °C. uit houdt in dat T3

=

14oo

c.

b. na volledi g e of bi j n a vo l ~e di g e condensat ie van de ge c om

-pr ime er d e topdamp (binair mengse l) is de temperatuur ge

-da al d tot T4

=

12 0oC. Di t zou nagegaan illoe t e n wor d e n in het T-x di agram van water-tetrahyd r of ur a n bi j 3,5 bara, hetgee n nle t bekend is . Bl i j kt di t lage r t e zi j n, dan mag T

4 toch ni e t kleiner zi j n dan 1100C om ee n drij vend e krach t

aan temper a t u u r v e r s ch i l i n de v8r d alliper t e houde n van

uu.ni.ma aL

5

0_C.

In dit geval, dat on gunsti ger is dan berek e nd, moe t de hoeveelheid te cond ens e re n top d a mp vergroot word e n (het -gee n au t oma t isch door het r egelsyst e e m gebeur t ) en even -tu e e l ook de gro o tt e va n de verdampe r , die om dit t e voor -komen ook me t een onzekerhe idsfactor 2 of hoger ver gr o ot

kan word e n. (I n de practi jk komt soms een fa ctor

8

voor.)

In dit proc essch ema i s hiermede geen r e k enin g geh oud e n, hetgee n echter voor een werke l i jke prac t ische ve r wezen -l i jki n g we l in overw eging gen omen di en t te word en.

=

(0,9)

=

8

56

kW. THF) +

0

.c •(T 2-Tl) (v oor water ) ra p

de turb ocompr e sso r compr es sie -arbeid

P

word t als volgt be rekend :

as

o

.c . (T

2-Tl )(v o or

=

m

p

mech an isc h rendement van

P

as

De t op damp (h et mengs el THF en water, be vatt ende 92,6 mol .%

water) he eft dus na comp ri mer e n bij benad er-Lng de volg ende

eigenschappen: P2 = 2,5 barO, T 2

=

205°C ; na ko el in g: T₃

=

14 0 0

c

na vol l edige condensatie : T

₄

=

120oC. De

d. De kation e nwisselaar voor de voeding

In li t o 52 worden voorbeelden gegeven va n kati on-wissel ing en

m.b .v. DOWEX of A~mERLITE wisselaar s. De voe di n g van het ge

-kozen pro c e ssc hema be vat zouten, o.a. Na Cl , waarvan het kat i on

i n i e d er ge val sc h ad e l i jk is voor de reactie DIOL

---THF + _H20. Van de dr i e in het proces gebruikte kati onen

-wisselaar s wordt ha.er na alleen di.e, best emd VOOl' de voe d i n g,

be rekend volgens l i to ~2. De overige twee zi j n me t an a l og e bereken i ng en te di men s i on er e n. De hoeveelh e id zout en (groten

-. deels Na Cl ) i n de voeding i s onbekend. Ste l echt

3

r de concen

-tratie van NaCl in de voeding C

=

0,04 2 kgae~/m •

) ,

c

O

l

L.

19

Gevonden is nu in l i to 52, dat bij:

C' = 0,42 kgaeq/m3, capaciteit wisselaar 2,1 kgaeq/m3

o

(

DOWEX

50X-8)

vloeistofsnelhei d doo r-wi s s e l a a r- 0,21 cm/s, lengte doorstroomde wissel&ar 40 cm,

de i on e n wi s s el a a r na 48 sec. nie t goe d meer werkt, ve r za d i gd is en de te verwi sselen kationen doorlaat. In vakter men is dan de "doorbraak" opgetr e de n.

Omgerekend op een voeding va n on g. 4 li s betekent di t : 1. Vo or de di~ meter van de volumestroom _ 1/4 D2 snelheid - TI ion enwisselaar 1,25

4

.

10-3 -2 -0,21 • 10 m vol g e n s Af g e r o n d: D

=

1,25 ill.

2. Voor de hoogte van de ionenwisse laar 1,6 m volgens een

gemid deld e van 3 en 0,25 m, al s de wisselaar na 1 uur

verzadigd is (aanname) .

De bovenste gr e n s van 3 m word t bep aa l d door de "do

or->-braaktijd":

1 • 3600 2

hoogte

=

480 • 40 • 10-

=

3

m.

De onderste gr e n s van 0,25 m wordt bepaald door de totaal

-capaciteit van de ionenwis selaar:

4 • 10-3 • 1 • 36 00 • 0,04 2

hoogte

=

2

=

0,2 5 m.

BODEM- I TUSSEN

-::::

----WA.-t

~"'J,

-~/~L

...-1Va.t

h'

J>t'y ___ lJijlll'~ducl-e1

---I --- .,....- - ....

AB~

_

~e !

.

~ me t

1 met SAMENSTELLING PRODUCTEN

(

ALGE~~NE GEGEVENS KOLOM

(

DOEL KOLOM . SCHEI DI NG VAN VOEDI NG (~) IN PRODUCTEN VOLGENS ' lIl.Q.L..'I·

I

I VOEDING

(;;l*)

11 I

~

.!.~J

T

OP-t

_{lel~aird1QI"t.ah}

_.

(ritE)

A

~

,

11

./

I;

T

HP

l

~e~ _ _ :B

It?

"h/,a,te1,.

j.

/-1.{

-

6

u h ta H d c"o L

(b

/()t)

c

»>

f.P.I

I

~

!

MIl.

I'IPtJ

v

D - -

IJl.!.

!

-:

!

')it/J"!.~

_

d!,,-c~e ~

"

E - - - : - - "

1

...-.SCHEID I NG MET BEHULP VAN .• • • • • • •

~

•••••••••• JDE STIL LATI E

EX~E

SP

ECIFICATIÉ

" '

_Qilll

r

'ioÏI~OPRACepIB

8

(MOLENFRÁCTIES) . [\

ST

Qn?TJi O

~O

]

!-(A

:t-B +C +D+E)

VOEDING EN A

!

. ~. ._.C D .. _.._.._F,; _ ~L__~gL§ ._' [k mo l / f:L. __.=----_ _

PRODUCTEN .p..

"1J'!'!l

:

tJ

,

'1"

S"6

--

»>

---

i

l, &'J'

:

~

1S-6.l }

F

VLOEIB AAR DEEL VOEDrlm

GEN1

"IJ,

2J1{

~ 116

- -

---

»>

I / ,tf'()J I P, ()J'I I GASVORMIG DEEL

VO

EDI~G

1-EN)

'-

~ P'JJ

p'fJ.6

/ '

- -

~

"I,

tS'.lJ

~

.l

/ó'1

G

i ...TOP-PRODUCT

.J)()/ S"} ()ftJ'/ --- ...- - - . (J, Y J ()

~"/'J!

L

TUSSEN-PRODUCT

j,()P..~

/"'s..

_R:1-f'1f

'

- H

_

~

- : .. ..

~

.

_

,1

-

·

o,

U~

u

~

a

/

6-f!

_J:__

J<.

BODEM-PRO:UUCT KEUZE TYPE SCHOTELS MET ZEEFPLAAT GRID-TRAY REGENSCHOTEL GEPAKT :ME T

KOLOM !KLOKJES KEUZE SCHOTEL TYPE

~~®

SOloieJ.TYPE

4

c Mrt-d

E

~

J) .

;,.;,. '1'-1-0

te dia..,...,

~tt:. '1.~ . SCHETS KOLOM MET ~~TEN, AANDUID I NG GAS- EN

VLOEI STOFSTR0 1ffiN,

AANSLUI TIN GEN VOOR

O.A. DE VOE DI NG, ETC. KOLOM -GEGEVENS KOLOM OMSTANDIG -HEDEN

v/oe/n e.;

t 1»1,

G

_"--!' X

L--~

1

I

I

7iff"111.

i

.(.lM. I I I

F

:

~'-

~

ï

x

1. ",.

X

:S".fD ",.

X

I. ~1fI. f\) v ₀ TEMP. DRUK (DICHTHEID DA1VrF)

I

(DIC HTHEI D

I

VISCOSITEIT

-_

:c

.

..

N/m2

.

:

r

..

kg/m

3

_

VL

a;~!~~F}

_ 1

VL~~j:~OF

_

VOE DI NG 7'()

IJ

O

l

ft> - - -

»>

TOP

fl

/

"

~

fl

1

-

1000 -;SCHOTEL NR. - - - :--- - -

---I

PLAATS m VAN_ - - ---- - - ---_ ---_ ---_ ---__ ---;-,.1BODEM _

i

ros:

J_

~ ~

/

T

n_

~

L

_

_

.

~_

!

~~

..

._.

.

._

.

~.!-,!.

o6

--i

ALGEMEEN MATERI AAL

!ROMP VAN LEGE KOL OM /l .oolJ kg KOLOM. COI1~t"2-u.cbt ~ta.a

l

I,KOLOM MET SCHOTELS OF VULLING IJ.000 kg SCHOTELS OF PLATEN " LU

KOL OM IN BEDRIJF IJ J. oOO kg PAKKINGEN . 41.6(.'1 ,.uj,J~J"offfl,·

LENGTE KOLOM CYLINDRISCHEGEDEELTES

IJ

as

= =. ._. .~---- -;;.~ ~- -. --. .

-I J m NAAM' F..rt.~'e"1.~

INVlENDIGE DIAMETER KOLOM BOVEN- I ,[".(, m DATUM: . 1..3- /1..-

'96-0

MI DDEN. ---; m PROCESSCHEMA:

-r

.c

..

BENEDEN .

IJ

m l~r~~~/-1.4A.J

WANDDIK TE

~,

ol m •• .-1. /

~7

_

.-J~'

_

~

SC

HOTEL

-KOLO

M

~

~~

(-Aantal

eenheden

ME

THODE OF FOR

MULE

Lit

.op

gaven

of verwijzin

g en

A

ANT AL

T

HEORETISCHE

SC

HOTELS

BOVSK __

BEN

2DEN

J

o

T

-x

FIGUUR

:

B

EKEND

A~MEN

S

ORE L

:M

c

-

CABE T

HIELE(y- x)

RE~DIG PO~ S~IT

__

~

fiv.

/"

f

iG.

J

BOV

EN

BEN

EDEN

.

DAMP

-

3

NE LHE

I D

KO

LO

MD

IA

ME

TER

S

CHOTEL

-

AF STAND

ro -"

1,

3 -

IJ.

-

/

tJ~

I

/ I.

'fit

e.»

~h

l

i

l.

'Id

~

n ",

h.

N

AAM

:

F

at.

<fr.:,e'je

r.s

PROC

ESSCHEMA

:

i~~d1()fu".a#'1

~'

I-

1-'1-

bJaA.l'1d,'o

"-DATU

M

:

li

G.

J

PROB

EER

-

METHODE

~LE RBn:(fx EC~ S CH O~M

PR

A.G-'f1JK

G~EN

mi

s

'

mis

~

pra..ct-ijk;6e

G e.

v

e

n

m

'GAS~ING

VL

O~BEL.:

m. p rA-cl-iii:6 e G eVel-1 m m m 2"

N

/

m

~,P.-

C

~

?

V;

l ~'

C ::::. 'I

~

=

S-

~J

.

/ :

tf

I)

J

I

) 4/J

--

/~

1

J.J

J;

LJ)

J

1

1) .{,

--I

.J "

11;-%

1

l

IP

m3

I

s kmol

/

s

'

~()O"'1 ~

o:tt;

IJ, 'u>J /,

o

,

1

11

m

3!skmol/s

6)

bJ

o,

,1IJ '1'

J;

/

"lIj'!'!

'~Jb

k

W

'

W

ARMTETOEVO

E

R

~

k

W

B

ODEM

MET B

EHULP

VAN

:

I BIREO'f' , S,±,OQHHTVO-gR Vl'rN BARA EN

oe

tff)

kW

IN

DIRECT

:

ê'±lQQU

VAN

TIARA EU

oe

T

HERMOCOMPRESSIE

BIJ

J

.S-

BARA E

N

Ilo/lP

°c

BO

VEN

B

ENEDEN

VLOE

IS TOFBELA STING

R

EFLUX

-V

ERHOUDING

K

OLOM

-RE

NDEMENT

WA

RMTETOEVOER B

ODEM

WA

R

M

TEAFVOER

T

OP

W

ARMTEVERLIE ZEN (extra

toe te voeren in

b

odem)

B

OVEN

B

ENE

D

EN

B

OVEN

BEN

EDE

N

BOV

EN

B

ENE

D

EN

BOV

EN

BEN

EDEN

MIl

mEN

..- - - --+

DRUKVAL

P

PER SC

HOTEL

P

RACT ISCH

AA

NTAL S

CHOTELS

BOVEN

B

ENEDEN

(

i J

'--~

-22

IX

.

L I

TER A T U U R

.

1

.

L.F .Fi.eSer,M.Fi~Ser ,

Organic Chem

is try (

1950 ), 337, 404, 586.

2

.

R

.

E

.Kirk,D .F .Ottmer,Encyclopedia

of Chem

ical

Te

chnology ,

~,(1951) ,1005 .

.

3

.

N

.I .Shuikin ,V .A .Tulupov ,I .F .Belski i ,

Zhur

.Obshchei

Khim

.

25 (1955)

,

·1

175 .

4

.

a

.FIAT

2

73

~.BI O S

26

6

i

.PB

4604

~.CIOS j{XI I~

G

~.CIOS

XXX

- I03

b

.FIAT

720 d

.BIOS

367 1.PB 80334 f

.CIOS

jQ

CI V

-

19 h

.CIOS

X

XII

-

7

.

Q.

Stnrr

,Hixon ,

Or

ganic

Synthesis 16

11936) ,77 ;

II(19á3)

,566 .

6

.

W

.

Repp e

,

Ch emi e und Technik der

Acetylen-druckreactionen~

(

195 1 ), 116

.

7. J.

~v

•

Oopenhav e

r-

j

ä , HvBd.g

eLow ,Ac e

'lylene a

n d CO

-chemis t

r y,

(1949)

,

104

.

8

.

O

.

W

.Cass ,

Ind

.

~nd

Eng.Chem

. ,40 (1

948 ), 216.

9

.

~'!inna ck e r,We i ngar tn e r, Chem i s ch e

Technologie 111

(1952) ,641-7 .

10. Repts

.

Gov t .Chem

s

Irid

s

Res ear ch Ins t .Tokyo

,

49

,

(1954)

,

3 9- 44.

11

.

J

.Hirao ,!ht ta ,J .Pharm .Soc .Japan

t4~(1954~446-9 .

12

.

W

.Reppe ,

Chem

.ln

g

.Techn .22 ,

1950)

,

3 61- 73, 437-42, 5 27-3 9.

13

.

~.R epp e,Exp e rient i a

5 (1949)

,93 -110 .

14

,

R

.A .Clendenning ,F .J .

Mc

.Donald ,D .

E

.

ryri ght,Can

.J .Res .

2

8B

(1950)

,

608 - 22.

15

.

H.~ .C r em e r,T.Dav i es , C h emi c n l

L

n

₉

i n e er i ng Practice

.

16

.

L

.lT .

F

er

g

u s on, J

.

Am

•

Che

m

.

30c

.

7

7

,

~

1955), 5288.

17

.

J

.

Erva, Suomen

K~listil ehti

2

8B (1955)

,

131

.

18

.

D

.M

on tg omer y

,B .

O.Hes t on

,F

or res t Blilllken

ship

,

Pro

c.O kla.Acad

.

Sci

.

30 (1949)

140

.

20.

B

r

.

Pa t en t.en no,

,

5

5

0 10 5 ( 20~ , 50 66 74 ( 2 1 ~

,

50 8548( 22 )

,

6980 19 ( 2 3 ).

19

.

H

•

Kram ers

,

Phys

.

a s pecten

v ,

ch em

.

r- ea c toren

,

(1959)

,

6 6.

.

24 t!m

'

27

.U .S .A .patenten:

23

6 6464

,2251835 ,2251292 ,2251895 .

28

t

! m. 33 Duitse patenten: 715815

,711709 ,721004 ,713565 ,

34

.

Frans patent 845305

.

700036

,696779 .

35

.

Belgisch patent 444238

.

~

36

.

T

.Yoshioka ,M .Taniyama,J .Che

n

.Soc .Japan ,57 t

1954 ), 747.

37.

E

.

Cr i

t

chf i e l d c

.s . ,J .Ai1 .Che

m

.Soc .75 (

1953 ), 604 4.

38. F

.K1a

ges

,K .:

Möhler

,Chem .Ber .

81

(

1948 ) 411

-17 .

39

.

Lando1t-Börnstein

,Phys. -Chem .Tabe llen ,2 (

192 3 ), 12 31.

40

.

T

.

M

.

He i 1bron

,

Di c t i n n

.

Or g. Compds

.

1 II (1937)

1

6 93, 727.

41

.

J

.G .M .Brenner ,G .D.Tho

mas

,Trans .Far .Soc .44

~1948',230 .

.

42

.

E

.Adkins ,Ann .Rep .app1 .Chen .

53

(

193 1 ), 10 95 ; 55 (1933)

,4939 .

43

.

J

.D .Rose "

,

"

"

"

n

(

1946 ), 93.

44

.

F

.Kunze ,Monatsh .

78 (1948)

,362 .

45

.

P

.Dingemans,

Electrochemie

~1955),35 .

46. Dunlop

,Peters ,The

Furans (1953)

,687 .

47

.

J

.H .Perry ,Chem .Eng .Handbook

(1950),225 , 31~'

48

.

Critical Lables V

,bldz

82

.

49

.

Octrooi

,

japa n s

nr ••.

3

774 (1952

)

50

.

H

.Brintzinger ,A .MOl1ers ,Z .Anorg .Chen .254

(1947)

,343 .

51

.

H

.

W

.

Hein e,

"~1

.

S i egfr

i

ed

,J •

.Am

•

Chem

.

Soc.

7

6

(

1954 )

,

48 9.

52.

C.J.

H.Wevers, di

ss . ,Onde r z oek

va

n

i

onenwi ss elaar s

m

e t

,

.

"

2

3

Bes

chrijving

van de inhoud literatuur opgaven

.

Acetyleen

+

formaldehyde

--~

....

-- ~ --~ THF- ~butadieen .

Pentosanen

--~

...

--""'> ••• --~

furan

--~

THF

.

Fu

rfural

--~

furan

--~

THF

.

Fur

an

--~

THF

i

n de da

n p

-fase .

Z

i

e 1

.

Furan

--

~

T

?

F

.

A

ce tyleen

+

forma

ldehyde

--~

butyndiol

.

Z

ie

6 .

F

u r f u r a l

--~

fur

an

--~

TrIP

.

Acety

leen

+

f

oz-ma

Ldehy

de

--~

•

••

--~

•••

--~ TFlF.

l

-4-butaandi ol

--~

THF

.

Z

ie

1

0 .

Z

ie

1

0 .

Z

me

10.

Phys

ische c

on s t ant en DIOL en THF

.

Ho

ge

-druk

reac

to ren .

Phys

is che

constanten

THF

.

M

eng warmt es

w

a t e r en

T~~ .

Visc

osite it

van

wat

er

-T

HF m

en

f,se

l s

.

Spreidin

g

in verblijf tijd i

n

bui

srea

c t or

b

ij

turbulente stro

m

ing .

O

c trooi

t

etrahydr

ofurfurylalcohol

-

-~

THF + DfW

. (I .C .I .)

Octrooi

R

eppe

-

Tr i e

s

c

lmann

ac

et.y

Le

e

n

-e

ch em

L

e.

2

i e 21

.

Octrooi

acetyl.+fo~nald.----

b

utyndiol

(Celanese Cor

p

.

America)

Z

dl

e 20 (I

.

C

•

I

•

)

•

r

-O

ctrooi

DIOL

--~ T~

me

t

k

a t a l ys a t or en

e

n

p

ea c t i e-t i j den.

(

Gen

e

r a l Anilin

e

and

F

i l

m

6orp

. ) .

26

.

O

ctrooi

ka

talysator

~IOL -- ~

THF (General Aniline and Film Co

rp . ) .

27

.

Zie 26

.

28

. t /m . 30 O

c t r oo i

e

n Repp

e

-Triesc

h,'";'lann

ac

etyleen

-che

mie

.

3l.t/

m

.35

Octrooi

en

acetyleen

-che

mie

( I

.G ,

Farben

) .

36

.

Phys

.const .THF :

crit.tem p . ,dichth . ,visc . ,vol .contra ctie -coeff.+ ~ .

37

.

D

ichtheid

w

a ter-THF

m

engse l s .

38

.

Ph

ys . const .TRF :

verdarnp.war~te,dichtheid

en da

mpspann

ing .

39

.

Dich

theid

w

ater .

40.

S

oor telmjke

warmte

w

a

t e r .

41

.

Thdmodynam

is c

he

poten

t iaal

THF

.

42

.

DI

OL-bereiding

op lab

.s chaal .

4

3. Zie 4

2

e,

~/

44

.

Phys

.cons t .

wa

t :er-THF

m

eng s e l s

.

45

.

Neu

tralisa t ie-warmte

NaOR

+

H PO

•

46

. "

Th e F'ur-ans

" ,

ov er z i ch t be

r ei dtng

4 en toep

assi

ng

furan

-derivaten .

47

.

Soort

eli j ke w

a rm

t

e water

.

48.

Z

i e

4

7

.

.

49

.

DIOL

--~

T

HF/

.

K

a t a l ysat or

. (

j apans

octro

oi ,

Mi

t sui C

hem. I nd. C

o.)

50

.

D

I OL

--~

T

BF

.

K

a t a l ys at or

.

51

.

Alkali

s che

hydrolyse van t

etramethyleen

c

h l orohy dr i n to

t

THF

.

5

2.

O

nder zoek ione

nwisse laars

e

n be

rekeningen e

rvan.

x.

1

.

2

.

3

.

4

.

5

.

6

.

7

•

8 .

9

.

1

0.

1

1 .

1

2.

13.

1

4.

1

5.

16

.

17.

18

.

1

9.

\.

20

.

21.

22

.

23

.

24

.

25

.

-,

_,

.2 4

.-,

XI. 11j~ symbolen en afkortingen.

t=o

.

.

. .

.

.

.

.

.

. .

. . .

. ..

gmol/L.

t. •.•. . •.. •• • . • • • . •. gmo l / L.

3

de voeding .••••....• kga eq/ m •

Reflux- v e rhoud ing

Reactor .

Te t r ahydr ofu ran

Omzettings-snel heid bi~ de reactie DIO~THF•• . . . • gmol .THF/L. s .

TC TurboTco mpre s sor

Vat

Mol. fract i e s

Mol. fractie ga s t DI OL

O_mzett_~ngsgraa· d _{· ·· ··· · · ·· ···· · ·· ·· · ···· ·· · ·· · · -o-p~~-=~O--a~a~}. omg eze _{nw~e -z ~~·g--DIOL}

Massas t r oom. . . . .. . . . . .. . .. .. . . .. .. . . .. . . .. kgf s.

AI Anionenwisselaar

C1,C2•• Compressoren

C Co n c e n t r a t i e DIOL op ~ij d s tip

CO Concentratie DIOL op tijds t i p

C en C' Concentratie der zouten in

cg

8entrifuge

DI OL 1-4-butaandio l

DHF Dihyd rofu r a n

D De s t i ll a t i e-kolom

D Diameter m,

F Voeding destil latie-ko lom••••••••••••••••• . . ••••••• kmol/ s .

G Ga s s t r o om uitto p de s t i ll ati e- kol mm •••.. . •••••••• krno l / s

ö

c So or t el ijke warmt e bij con stant s druk kJ/ k g C.

KP Ke t e l - of bodem- pr odu c t v.d. dest i ll a t i e -ko l om•. .• krnol/ s .

KI Kat i on e nwi ss el aar -1

~ Re a c t i e s n e lhe i ds- c ons t ant e •••••.•••..•••••••••••••••s

L Reflux- s t r o om destill atie-ko lom••••••••••.••••.•• • krno l / s.

P1,P2 Pompen

P A s v e rmogen turbo-compres sor•••• . ,•.•••••••••••••••

kW

.

as R R THF :r TB of V x y

Ir!..

<P~

I

I

- -- - - -- - - -- - - - _

.- - -

-

-:\S .

'

•é~\lomJi., ,, of" .. " " " .. " .. ' . . . . .. .... •:·n/.)ft) ~>;: -~I _~· t B .J~_~ ~!·:::: 3.h ~:f! i:.f t) o,r CI~}\;lof!1;I " , ".. '. " . ,, " ,nl0~O)~ -~:'~:j,;":;;.,..i:tae.b qo.rri~_: !;:oo-:j- ~ a Bn .~) o ~J1\_t-7S ];lj....J.I~ MJ[:.3Jal 1(i:)

i:iu'

c·:;- r"~·I HV~ s· :~.r ·_,I :_8 ~··f U(): ·~

•a \... ..o:~_:J .. .moIo.1i-el.j-.cl.LfiJ:::iSJ.' •_b..v JOi..JJ)(;·Iq·-i.~5~·oc~ ~.: -.;~fJ:'9't

, 'L U Lt '?'é:laLWIlsflolJ.s:I I-a•• ••• 0: .. . .. .. . .,. .. .. . .. or" . . . .ti . .. . . .G:t f'·..'1j-;·.i_ l Üo--~ ~ .t & .L. 1 9fj a s i j" ~ ~ q.:;._ . . . .. . . ."'.,tf'~• .- ~O • • • ~" • • • '!'" 'I8jen{B.i.~ .J\~Oiil2"; " . . . • •• • • • •:} :.:j' ,. .L~\':'Of:r~~, .. ..t (. . • rn .oef~~ :~ ' .. . r .. • .. • • ... . :,,~.!.l0" :J"':~O"'\T ~l....) ~.

•

.

..

.

~.?J;.~ '::·; a _t w[i;3 ...o1fiL l:J'', !: <"10ga8'Iqmo~••

s:::

'

(

,a

:.t i: L< t~.t ..c '.iE. 9lL~'Ij'J'80 Ln:', '"'. ()~ \'!L t R~"':-. t ;- \.0 .:.JIli ~j·r 6·'( tr1'": O f" O ~; '-.J n.t n":?j- ~r0 2 'Ioh 9~';t.S'"r ;t[:e o J1 •.;>:) - " rie ~l

9':>'H 'j Î.'! dilL)

8

g:-:

',

.l0 ~r.n '..sj">'1<.-,(i-

r

,.;.~)tû

J~ fI 'w 1 0'! fr,(,f.i.[(1 'TH((

molo~-91~Blrita0cr J

:

<

,•••• • •rno1:o~·;-ei:d· ,B.~ J.i.j,;S.'.1 r-::lü'I:ta-x.u :1 s H f1€'fllTIoq

.

\'}):[

.

___..:[:.)2'(.; vLeSP'JjffiO JOlCI ;:).Cè'16WI1.f:'••s iJ::.:;t qo···,

.a\\'g.Jf ".. ,. , .,. . ~::' :,-<l:Li.HJ o~h: ey-Y.:u [ l eH .'Io :f~ j' ÖJh fJ,B'Ilr'! 0'::'jV,:l .6';: j e'r .[,-; \) 19[1i~G ::";-g7f~j'1.tts~ ~I l"": ·-J 'ê ~' :-'c:':.n:qrnooTod'lUIJ' D',' j-,<.",V c~9ij"0,1';'1'1•~o~i ~,,"".j e.t:t%'!! •Jo." .h.3.8'1j ~~,t'1:..+j's&J:-r(} .

.

,

r: ".( 10 2:T V

x

;

'.

'

o

. - -- - _ .- - - _. - _{- - - -- - _ .}- - .

-1Hd

%

Til;:'

).

J

k.

_{~ rrtnr}a

:

» "

_{(.. ';".}

,

7

-

_/I,.

'r'"

F~~

~

W~'7.~r~

~ /-~_~~4...d.i~.

/

I~

"'>-.

S

.~ ~ ~

$

r

k '/ 6

e

10 1. Il.

j

f

/'f r: (

'-'--:

1c

D

I .

---_.

--Het-

l~ fJh bele.l1.cJ.

'?

d d

t?fJ,t

de

~a.;'t:. ~,a..ct-isêi.e

eVe.11

WlcÁt:-"/'j'n

is.

)

~

>-

m~

%

T

il;::

Ä

..,

'Mzu'verÁuü

"

in

. Sf:r:,f~h·D1He.I'1.

au-

~ !I"~{-ij'-

kien.d :

IJ'

'pl"lLc/7

'J'ck

scu te.ts

,

4;'

,.

e.f i",,,,

-

1I'

e 1-1.~",dt'Il' G

is

ees« jJ;a.c

(-;

.Iclc.

et/~,.,w'c.l..á

/7""-

6 e.CDnsh-ue4trd_{I J} W'-4~6 1"

h9

pra.c!-l:sck

.rG-4.Dtd

r

1Jt!tÁ,cre.~ . / \ .

'

~

K%ln

I

,.

'X

F

.

._.

....

_

_..._.__.._.

_---=

.

..

..

_

-

-t

':

wvr

_k!1'"

/(

=

ft?

8

&

J

IJ.

· 11 :';:

.

"

;t.')

ts

J ~ '11 ....

1.

/

1& I

).,4/

_,1

1

y

o

3

6

q

/

.<.

IS" /(J ₁₁

1,tj

2(" I\) 0\

l'

1 ~ + tÜll

27

j±

+ , i • ++-+ :tt+:t -P:++

î

lrt

!lA

11 li l

in

H

l + j+

rJ

:+T

! {j~ iffi : 1" t + j.l"'!f +~ T •

t-i:Jl

~ \j

;.~

O,