ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство бутадиена-1,3 и изопрена из "Химическая технология. Т.2" Бутадиен легко полимеризуется, причем полимеризация инициируется пероксидами, образующимися при контакте бутадиена с воздухом. Тепловой эффект полимеризации зависит от температуры и составляет от 72, 8 до 125,6 кДж/моль. Вследствие этого бутадиен хранится в присутствии ингибиторов, например, п-оксидифениламина или га-трет-бутилпирокатехина, которые удаляются промывкой гидроксидом натрия перед полимеризацией. [c.321] Бутадиен в высоких концентрациях обладает наркотическим действием в малых концентрациях раздражает дыхательные пути и слизистую оболочку глаз. ПДК составляет 100 мг/м . [c.321] Изопрен (2-метил-бутадиен-1,3) С5Н8 представляет бесцветную легколетучую жидкость с характерным запахом, с температурой кипения 34,1°С, температурой плавления -145,9°С и плотностью 0,681 т/м . Изопрен не растворим в воде, хорошо растворим в углеводородах, этаноле, диэтиловом эфире. Образует азеотропные смеси с метанолом, этанолом, ацетоном и многими другими органическими растворителями. В парах изопрен образует с воздухом взрывчатые смеси с пределами воспламеняемости 1,67 и 11,5% об. Температура вспышки изопрена составляет -48°С, температура самовоспламенения 400°С. [c.321] Изопрен легко полимеризуется и сополимеризуется с другими непредельными соединениями. В присутствии воздуха образует пероксиды, инициирующие самопроизвольную полимеризацию. Вследствие этого изопрен хранят в присутствии ингибиторов, например, о-нитрофенола или п-трет-бутилпирока-техина. [c.321] Пары изопрена в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, в малых концентрациях раздражают дыхательные пути и слизистую оболочку глаз. ПДК составляет 40 мг/м . [c.321] Бутадиен-1,3 и изопрен используются преимущественно как мономеры в производстве синтетических каучуков различной природы. Бутадиен-1,3 — для получения бутадиеновых каучуков и многочисленных сополимеров с другими мономерами (бу-тадиен-стирольный, бутадиен-нитрильный, бутадиен-винилпи-ридиновый, бутадиен-метилстирольный и другие каучуки). В незначительных количествах бутадиен-1,3 применяют в органическом синтезе для производства хлоропрена через 1,2-дих-лор-бутен-3 и цикло-октадиена-1,5. Изопрен — для получения стереорегулярных изопреновых каучуков различных сортов. [c.321] В промышленности бутадиен-1,3 и изопрен производятся многими методами, которые различаются видом используемого сырья, числом технологических стадий и экономичностью. [c.322] В настоящее время промышленные методы производства бутадиена-1,3, основанные на использовании этанола и ацетилена, устарели и представляют только исторический интерес. [c.322] Методы производства бутадиена-1,3 и изопрена значительно различаются по экономической эффективности. В табл. 15.1 приведены сравнительные технико-экономические показатели основных методов производства бутадиена-1,3 и изопрена. При этом показатели производства бутадиена из этанола и изопрена из изобутилена приняты, соответственно, за 100%. [c.323] Из таблицы следует, что наиболее экономичным является производство диеновых мономеров выделением их из фракций С4 и Сб пиролиза жидких нефтепродуктов и дегидрированием соответствующих алканов и алкенов. Именно эти методы используются преимущественно в промышленности и удовлетворяют свыше 50% потребности в этих мономерах. [c.323] В то же время, из-за сложности состава продуктов реакции и трудности их разделения, в производстве изопрена находят применение и синтетические методы его получения из изобутилена и формальдегида и окислением изопентана. [c.324] В основе современных промышленных методов производства бутадиена-1,3 и изопрена лежат теоретические исследования в области химии диеновых углеводородов, выполненные в начале XX века. В 1908—12 гг. С.В. Лебедев установил общие закономерности полимеризации дивинила и изопрена. В 1911 г. И.И. Остромысленский предложил способ получения дивинила через альдоль, впоследствии реализованный в промышленном масштабе только в 1936 г. В 1910—13 гг. Б.В. Бызов и Ю.С. Залькинд изучили возможность производства дивинила пиролизом нефтяного сырья и в 1922 г. запатентовали этот метод. [c.324] Зелинским и A.A. Баландиным, впоследствии успешно внедренного в практику. [c.324] В нашей стране до 1948 г. бутадиен-1,3 производился исключительно из этанола по методу А.В.Лебедева. В 1948 г. было освоено производство бутадиена-1,3 из углеводородного сырья на опытном заводе в Ярославле. В 1960—63 гг. введены в строй крупные установки непрерывного действия по получению бутадиена-1,3 двухстадийным дегидрированием н-бутана на заводах синтетического каучука в Сумгаите, Самаре, Стерлитамаке и Омске, а в 1967 г. на Ново-Куйбышевском неф-теперерабатываюп ем заводе. [c.325] В 1974 г. освоено производство бутадиена-1,3 более экономичным одностадийным дегидрированием к-бутана. К 1980 г. сырьевая база бутадиена была расширена за счет создания в Перми установки по выделению индивидуальных бутанов и пентанов из попутных нефтяных газов. В результате уже к 1970 г. более 50 % бутадиена-1,3 в стране производится из нефтяного сырья. [c.325] Ниже рассмотрены технологические процессы производства бутадиена-1,3 одностадийным дегидрированием н-бутана и производства изопрена из изобутилена и формальдегида (диокса-новым методом), дающие представление об особенностях каждого из этих процессов. [c.325] Технологический процесс производства бутадиена-1,3 из н-бутана может выполняться в двух вариантах в виде двухстадийного процесса с отделением на первой стадии смеси бутиленов и в виде одностадийного процесса без выделения ее. Эти варианты различаются природой катализатора, наличием или отсутствием операции поглощения смеси бутиленов, методом понижения парциального давления углеводородного сырья. [c.326] С4Н10 С4Н8 + На + АЯ АЯ= 125,7 кДж (а) В результате реакции образуется смесь трех изомеров н-бу-тилена бутен-1, транс-бутен-2 и цис-бутен-2 в соотношении, соответственно, 34, 38 и 28% массовых, поэтому тепловой эффект дегидрирования представляет среднее из тепловых эффектов реакций дегидрирования до соответствующего изомера (132, 115 и 117 кДж/моль, соответственно). [c.326] Реакция дегидрирования катализируется хромоалюминиевым катализатором, промотированным оксидом калия или оксидами магния, бериллия и циркония. К таким катализаторам относится, например, катализатор К-16 состава Сг20з А120з-К20, активный при температуре 570-600°С и обладающий высокой селективностью (70-75%) и способностью к регенерации. [c.326] Вернуться к основной статье