ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод французского Института нефти из "Производство изопрена" В качестве сырья по методу ФИН, так же как и по советскому методу, используется технический формалин, получаемый путем окисления метанола на серебряном катализаторе, и изобутилен — содержащая С4-фракция. Процесс ФИН разрабатывался применительно к использованию С4-фракции каталитического крекинга или пиролиза с водяным паром. [c.64] По мнению специалистов ФИН, для того чтобы содержание ЦПД в изопрене-ректификате не превышало 1 /оо, концентрация дивинила в исходной С -фракции не должна быть выше 0,05—0,1%. Если содержание дивинила в техническом сырье выходит за эти пределы, С4-фракцию до подачи на синтез подвергают селективному гидрированию. [c.64] В некоторых патентах ФИН предлагается в качестве сырья для синтеза ДМД использовать не формалин, а параформ. Применение формальдегида в виде твердого полимера, естественно, облегчает задачу поддержания баланса синтеза по воде. Однако этот вариант вряд ли может рассчитывать на промышленную реализацию ввиду сравнительно высокой стоимости параформа, а также трудностей, возникающих при растворении последнего в водных средах. [c.65] В выборе конструкции реакционного устройства для синтеза ДМД французские и советские инженеры также пошли различными путями. Специалисты ФИН отказались от применения колонных аппаратов и пошли на использование более сложных в эксплуатации реакторов с механическим перемешиванием реакционной массы. [c.65] Один реактор типа идеального смешения с ограниченным объемом не может обеспёчить достижения глубокой конверсии обоих компонентов (концентрация реагентов на выходе из такого аппарата, очевидно, равна средней концентрации этих веществ в реакционном объеме). [c.65] К — константа, зависящая от температуры. [c.66] Относительная скорость образования ИАД (отношение, стоящее в левой части уравнения) в колонном реакторе непрерывно возрастает. доходя до максимального значения в само11 верхней его точке, соответствующей максимальной конверсии изобутилена (точка х на рис. 15). В непрерывно действующем реакторе идеального смешения с неограниченным объемом, в котором достигается такая же глубина конверсии изобутилепа, относительная скорость и, следовательно, выход ИАД в любой точке реакционного объема определяются максимальным значением, реализующимся в колонном аппарате только в точке вывода реакционной смеси. Таким образом, в реакционной системе, состоящей из одного блока смеситель — отстойник, выход ИАД будет значительно больше, чем в колонном реакторе идеального вытеснения. Если применить систему, состоящую из двух реакторов с отстойниками, соединенных по принципу противотока и обеспечивающих ту же глубину конверсии изобутилена, то в одном реакторе концентрация изобутилена будет поддерживаться па прежнем уровне (степень конверсии ж), а в другом — на более высоком (степень конверсии у). В итоге доля вступивших в реакцию нормальных олефинов будет уменьшена. Легко убедиться, что рассуждая аналогичным образом и мысленно увеличивая число реакторов с мешалками до бесконечности, можно прийти к кривой распределения кон-центр ц1гй изобутилена для идеальной противоточной колонны. [c.66] С учетом изложенного, большой интерес представляет решение вопроса о том, какое число аппаратов с мешалками на практике равноценно колонному реактору. Этот вопрос подробно рассмотрен Элленом с сотрудниками [21]. При конверсии изобутилена 70—90% каскад из 3—4 аппаратов практически равноценен идеальному колонному реактору. Весьма близки к показателям последней системы и расчетные данные по глубинам превращения к-бутиленов и дивинила в системе из двух реакторов. Исходя из конкретных условий производства и состава сырья, специалисты ФИН рекомендуют применение реакционной системы, состоящей либо из двух, либо из трех блоков смеситель — отстойник. [c.66] Экспериментальные величины конверсии бутена-1 и дивинила, полученные авторами книги на колонном реакторе опытного цеха Ефремовского завода, практически совпали с вычисленными в работе [21] значениями. Несколько худшее согласие наблюдалось при сравнении величин конверсии бутена-2. Однако необходимо учитывать, что результаты цеховых опытов по конверсии нормальных олефинов имеют погрешность не ниже 20—25 отн. %. [c.66] На рис. 16 изображена схема синтеза изопрепа по французскому методу. В силу ограниченности опубликованных данных, эта схема имеет весьма общий, приблизительный характер. [c.67] Синтез ДМД проводится в системе жидкость — жидкость при 65—75 °С, давлении 10—12 кгс/см , концентрации серной кислоты в подаваемом формалине около 10 вес. % и соотношении изобутилен формальдегид (по весу) примерно 2 1. Конверсия изобутилепа составляет 70—90%, формальдегида, соответственно, 35—45%. [c.67] Водная фаза из отстойника 3 подается на колонну вакуумного упаривания 4, задачей которого является отгонка воды в количестве, позволяющем вернуть остаток от этой операции в рецикл без увеличения общего количества водного слоя. Погон этой колонны содержит легкую органику (ДМД, ТМК, и др.), а также формальдегид. Этот поток поступает в колонну экстракции 5, где упомянутая легкая органика практически полностью извлекается отработанной С4- фракцией. Фаза экстракта из верха колонны 5 направляется в отстойник 3. [c.67] К кубовому продукту колонны 4 — рециркулирующему водному слою — добавляется серная кислота для компенсации ее механических потерь, после чего этот продукт возвращается на синтез. [c.67] И поступает на колонну дебутапизации 8, где в качестве погона отбирается отработанная С4-фракция. Кубовый продукт этой колонны направляется на вакуумную колонну 9, погоном которой является смесь ДМД с небольшими количествами ТМК. [c.68] ДМД-ректификат в смеси с водяным паром поступает на расщепление в верхнюю часть реактора 10 прямотоком к движущемуся сверху вниз слою катализатора (движение катализатора показано пунктиром). Парогазовая смесь содержит расчетное количество фосфорной кислоты. [c.69] Процесс проводится при температуре 250—300 °С, объемной скорости ДМД 0,4 ч , при весовом отношении пар ДМД от 0,25 до 0,5. Теплоносителем для подвода необходимого количества тепла является непосредственно сам катализатор. Глубина разложения ДМД за проход не превышает 70%. [c.69] Вернуться к основной статье