Wie wird Ameisensäure hergestellt?

AmeisensäureAuch als Ant -Tinte bekannt, ist die einfachste Art von Säure in der großen Gruppe von Carboxylsäuren. Diese Chemikalie wird natürlich aus Insektenbissen wie Ameisen und Bienen hergestellt. In den letzten Jahrzehnten konnten Wissenschaftler mit der Weiterentwicklung von Wissenschaft und Wissenschaften wie Chemie diese Chemikalie im Labor synthetisieren.

Dies ist eine organische Säure, die erstmals 1671 von einem Naturforscher namens John Ray aus der Destillation einer Gruppe von Ameisen erhalten wurde. Aber Jahre später wurde diese Säure auch von Joseph Gilossack der Hydrocyanic -Synthese erhalten. Eine weitere Laborsynthese wurde 1855 aus Kohlenmonoxid erhalten. Diese Methode ist derzeit der beste und einfachste Weg, um Ameisensäure herzustellen. Es gibt andere industrielle Methoden zur Herstellung dieser Säure, die aus Produkten wie Methanol, Oxalsäure und Essigsäure hergestellt wird.

Industrievorbereitung von Ameisensäure:

1. Ameisensäure und Methanol

Methanol gehört zur Kategorie der Alkohole bei der Klassifizierung von Chemikalien. Es ist eine farblose, flüchtige, brennbare und giftige Flüssigkeit mit der chemischen Formel CH3OH. Es wird aus der destruktiven Destillation von Holz und hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellt. Seine Hauptanwendungen sind in der Synthese von organischen Säuren wie Ameisensäure und Essigsäure als Lösungsmittel.

Bei dieser Methode wird Ameisensäure in zwei Stadien der Methanol -Carbonylierung und -produktion und Hydrolyse von Methylformiat hergestellt. Etwa 65% der Hersteller dieser Säure in der Welt verwenden diese Methode.

Schritt 1: Methanol -Carbonylierung und Methylformatproduktion:

Um das Futter zu reinigen, verläuft CO-Gas durch das Absorbersubstrat V-101 und V-102 und die Feuchtigkeit ist vollständig absorbiert, dann wird es vom K-101-Kompressor auf 65 Atmosphären erhöht. Und auf den R-101-Kohlenstoff-Rührerreaktor übertragen.

Nach dem Mischen mit dem Natriumkatalysator wird das Methanol -Futter mit dem Rückkehrmethanolstrom gemischt und an den Reaktor geschickt. Dieser Rücklaufstrom wird vom E-103-Konverter abgekühlt. Der Ausgangsstrom aus dem Reaktor enthält Verbindungen wie Methylformiat, Methanol und Kohlenmonoxid, die an die C-101-Destillationssäule gesendet werden, um das Methylformatprodukt zu trennen. Es ist zu beachten, dass der Rückfluss aus dem Hydrolyseabschnitt des Methylformiats ebenfalls an den Turm gesendet wird.

Der Betriebsdruck des Turms ist atmosphärisch und aus dem oberen Teil des Turms werden Lichtverbindungen aus Methylformat und Kohlenmonoxid freigesetzt. Nach dem Abkühlen in zwei Stufen durch den Konverter und den Kondensator E104 -e105 wird nicht kondensierbares Kohlenmonoxidgas in den Atmosphäre -Reflux in einem bestimmten Verhältnis zum Turm zurückgegeben und der Rest wird in die nächste Stufe übertragen. Flüssiges Methanol zusammen mit dem Katalysator wird vom Boden des Turms entfernt und zum Carbonylierungsreaktor zurückgekehrt.

CH3OH + CO → HCOOCH3

Schritt 2: Hydrolyse von Methylformat und Produktion von Ameisensäure:

Der Methylformiatausgang von der Oberseite des Turms tritt nach dem Erhitzen des E-20101-Wandlers zusammen mit dem Rückfluss des Rücklaufs aus dem Prozess in den R-202-Hydrolyse-Reaktor ein. Der flüssige Strömung aus dem Reaktor besteht hauptsächlich aus Ameisensäure, Methylformat und Wasser, das an den C-201-Destillationsturm geschickt wird, um das Produkt zu reinigen.

Der Betriebsdruck des Turms ist atmosphärisch. Lichtverbindungen wie Methylformiat und Nasmethanol werden von der Oberseite des Turms freigesetzt, und nach dem Durchlaufen des E-203-Kondensator gesendet. In der Trocknensäule wird ein Gemisch aus Methanol und Methylformiat von der Oberseite der Säule entfernt und nach der Kondensation zur Trennung durch den E-204-Wandler an die Destillationssäule C-101 gesendet. Das Abwasser von der unteren Azeotrop-Säule beträgt 77% Ameisensäure und Wasser, das zur Konzentration in die Spalte C-301 geschickt wird. In dieser Säule wird unter Betriebsdruck von 6,2 Atmosphären eine Lösung von 85% iger Ameisensäure vom Boden des Turms freigesetzt und das Ausgangswasser von der Oberseite des Turms zum R-201-Hydrolyse-Reaktor geschickt.

HCOOCH3 + H2O → HCOOH + CH3OH

2. Ameisensäure und Essigsäure

Ameisensäure und Essigsäure sind beide organische Moleküle, die aufgrund des Vorhandenseins der Carboxylgruppe als Carbonsäuren klassifiziert werden können. Daher sind beide Verbindungen saure Verbindungen. Der Hauptunterschied zwischen Ameisensäure und Essigsäure besteht darin, dass Ameisensäure aus einer an ein Wasserstoffatom befestigten Carboxylgruppe besteht, während Essigsäure aus einer an eine Carboxylgruppe befestigten Methylgruppe besteht.

Ameisensäure wird als Nebenprodukt bei der Oxidation der flüssigen Phase von Kohlenwasserstoffen zu Essigsäure hergestellt. In den Vereinigten Staaten wird Butan als Kohlenwasserstoff verwendet und produziert ungefähr 50 Kilogramm Ameisensäure pro Tonne Essigsäure. In Europa wird die Naphtha -Oxidation bevorzugt und bis zu 250 kg dieser Säure von jeder Tonne Essigsäure erhalten.

3. Ameisensäure und Oxalsäure

Oxalsäure ist eine farblose organische feste kristalline Verbindung, die eine farblose Lösung im Wasser bildet. Diese Säure wird als einfachste Dicarboxylsäure eingestuft. Seine Anwendungen können als Faktor für die Herstellung von Ameisensäure erwähnt werden.

Ameisensäure kann im Labor durch Erhitzen von Oxalsäure in wasserfreiem Glycerin und Extrahieren des Produkts durch Dampfdestillation erhalten werden.