Химизм сернокислотной гидратации пропилена

Взаимодействие растворенного пропилена с водным раствором серной кислоты сопровождается образованием изопропилового спирта, моно- и диизопропилсульфата по реакциям [3, 4]:
C3H6+H2SO4 +H2O → C3H7OH+H2SO4
C3H6+H2SO4 → C3H7HSO4
C3H7HSO4+С3H6 → (C3H7 )2SO4
Причем, диизопропилсульфат при взаимодействии с серной кислотой дает моноалкилсульфат:
(C3H7 )2SO4 + H2SO4 → 2C3H7HSO4
При смешивании этого равновесного экстракта с расчетным количеством гидролизующего агента (воды) идет дальнейшая гидратация моноизопропилсульфата с образованием изопропилового спирта и серной кислоты - основная реакция:
С3Н7ОSО2ОН+Н2О → С3Н7ОН+Н2SО4
Суммарный тепловой эффект реакции гидратации в расчете на 1 кг пропилена - 100ккал [10].
Кроме целевого превращения пропилена возможны следующие побочные реакции [4]:
- образование диизопропилового эфира при недостаточном количестве воды по реакции:
C3H7HSO4+С3H7ОН → (C3H7)2O + Н2SО4
- образование диизопропилового эфира возможно также и за счет взаимодействия между ИПС и диизопропилсульфатом по реакции:
(C3H7)2SO4+С3H7ОН → (C3H7 )2O + C3H7HSO4.
- разложение изопропилсульфата по уравнению:
С3Н7ОSО2ОН → С3Н6 +SО2+Н2+О2
с последующими реакциями окисления кислородом веществ реакционной смеси, что доказано наличием в ней значительных количеств ацетона при недостаточной подаче воды для гидратации.
- реакция дегидратации ИПС в присутствии серной кислоты по уравнению:
С3Н7ОН ↔ С3Н6 +Н2О
Также возможен процесс образования высокомолекулярной полимерной фракции, сложных соединений смолистого характера.
1.4