ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение изобутилена в промышленности из "Изобутилен и его полимеры " Традиционным промыпшенным способом получения изобутилена из фракций углеводородов является дегидрирование изобутана и бутана с последующей изомеризацией и химической абсорбцией серной кислотой. В. последнее время все большее значение приобретают процессы извлечения изобутилена жидкофазной гидратацией или взаимодействием с низшими спиртами па ионообменных полимерах. [c.17] Выход изобутилена при 50%-ной конверсии достигает 42% при селективности 82% (в пересчете на изобутан). [c.17] Для предотвращения электрофильной полимеризации изобутилена yia кислых катализаторах исходную бутиленовую смесь разбавляют во- дяным паром. В процессе дегидрирования откладьгеается кокс, в резуль- тате чего активность катализатора уменьшается. Регенерацию катализа- i opa проводят воздухом (925 К, 0,117 МПа). [c.17] Изобутилен из фракции углеводородов С4 выделяют после извлечения бутадиена [12, 13]. [c.17] По одной из схем предусмотрена регенерация изобутилена из сернокислотного экстракта без разбавления серной кислоты и, следовательно, без ее последующего концентрирования [14]. Особенностью процесса является возможность использования в качестве сырья фракции С4 с высоким содержанием (до 50%) бутадиена без предварительного его извлечения. Процесс представляет значительный интерес в тех случаях, когда из фракции С4 получают одновременно с изобутяленом бутен-1 и бутадиен высокой степени чистоты и с большими выходами. Степень извлечения изобутилена составляет 90-95%, а чистота ректификата-не менее 99,8% (масс.) [12]. [c.19] Сырой изобутилен освобождают от воды и примесей спирта охлаждением, сжижают под давлением и дистиллируют на колонке (около 75 тарелок, 490,3 кПа). [c.20] Первая стадия осуществляется в двух последовательно расположенных гидрататорах, заполненных ионообменным полимером КУ-2 (363 К, 1,96 МПа). Фракция С4 подается в виде смеси с водой. Про. дукты реакции выводятся из нижней части гидрататора и за счет дросселирования давления отделяются от непрореагировавпшх углеводородов, после чего поступают на выделение и ректификацию возвратной фракции. Выделенный из водно-спиртового раствора азеотроп триме-тилкарбинола с водой после ректификации освобождается от углеводородов С4 и направляется в дегидрататор с КУ-2 (383 К, 0,14-0,19 МПа). Газообразный изобутилен пропускается через парциальный конденсатор и промывную колонну, в которых из него отделяются примеси спирта. [c.20] Технологическая схема отличается известной гибкостью, в частности уменьшение конверсии при снижении содержания изобутилена в исходной смеси можно предотвратить повышением давления и увеличением времени контакта смеси с катализатором на первой стадии. Применение полярного растворителя (этилцеллозольва) обеспечивает гомогенизацию фракции в воде и значительно повышает эффективность и продолжительность работы ионитного катализатора (до 4000-5000 ч без замены) [15]. [c.21] Заслуживает внимания проведение стадии дегидратации спирта в реакторе, конструкция которого позволяет использовать тепло конденсации паров (СНз)зСОН и Н2О (67 кДж/моль для 85% спирта) при преврашении спирта в изобутилен, требующего затраты тепла 65,7 кДж/моль [16]. [c.21] Способ особенно перспективен в связи с тенденцией к заметному росту производства и потребления метил-трт-бутилового эфира , позволяющего резко расширить ресурсы высокооктановых неэтилированных бензинов и отказаться от токсичных алкилсвинцовых и других металл-органических антидетонаторов. [c.22] При взаимодействии с изобутиленом реакционная способность спиртов уменьшается с увеличением молекулярной зугассы, а внутри гомоло-гаческого ряда-с увеличением степени разветвления молекулы спирта. Реакция является равновесной (табл. 1.8) [20]. [c.22] Равновесная степещ. превращения изобутилена в эфир возрастает с повьппением мольного соотношения метанол изобутилен и увеличением содержания олефина в исходной углеводородной фракции. [c.22] Данные о теплотах процесса синтеза метил-гарет-бутилового эфира приведены в табл. 1.9 [17, 21]. [c.22] Второй стадией процесса извлечения изобутилена из фракций С , с использованием ионообменных полимеров является каталитическое разложение метил-треж-бутилового эфира на олефин и метанол [22]. [c.22] Из реакционной смеси после первого реактора ректификацией отделяются непрореагировавшие углеводороды, и кубовый продукт либо направляется непосредственно в реактор разложения (I вариант), либо подается во вторую ректификационную колонну для отделения избытка метанола. Снизу колонны выводится спирт, возвращаемый в реаКтор синтеза эфира, а сверху-отбирается азеотроп метанола с эфиром,, который направляется в реактор разложения эфира (II вариант). Образующийся нзобутилен подвергается очистке путем отмывки и ректификации. [c.23] По II варианту (рис. 1.7) достигается меньшая нагрузка на реактор разложения и создаются более благоприятные термодинамические условия протекания реакции. Тем не менее энергоемкость ректификации азеотропной смеси метанол-эфир не позволяет априори судить о сравнительной выгодности вариантов с использованием или б з использования дополнительной ректификации. [c.23] Вернуться к основной статье