ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности производства полиизобутилена из "Изобутилен и его полимеры " Несмотря на возможность получения олигомеров и полимеров изобутилена по различным технологическим схемам имеется еще ряд вопросов, от рещения которых зависит развитие производства ПИБ. Это в первую очередь расширение сырьевой базы, аппаратурное оформление узла полимеризации, обусловленное кинетическими особенностями процесса синтеза ПЙБ, утилизация технологических отходов и др. [c.157] С4-основная сырьевая база изобутилена. После очистки от каталитических ядов (бутадиен, соединения серы и др.) она содержит изомеры бутана и бутиленов, небольшие количества углеводородов С2, С3 и С5, соотношение между которыми изменяется в зависимости от условий получения фракции [265]. При полимеризации изобутилена из фракций С4 в присутствии А1С1з получаются существенно низкомолекулярные ПИБ или продукты смешанной полимеризации ненасыщенных углеводородов [266]. [c.158] Как уже отмечалось (разд. 2.1), инициирующие свойства электрофильных катализаторов определяются мерой кислотных свойств, так как катионная полимеризация представляет собой своеобразную последовательность актов, протекающих по принципу нейтрализации кислоты (активный центр) основанием (мономер). Более селективны комплексные катализаторы на основе слабых протонодоноров, отличающиеся пониженной кислотной силой. [c.158] Конверсия Селективность, изобутилена, отн. ед. [c.159] Полимеризация изобутилена в присутствии гомогенных алюминийорганических катализаторов, как было показано в гл. 2, протекает с высокой скоростью и сопровождается повышением температуры и появлением полей температур. Важно, что в топохимическом аспекте реакция в местах ввода катализатора представляет собой факелы, аналогичные реакции горения, с различными зонами температур, концентраций реагентов, скоростей элементарных актов и т.д. Именно это предопределяет сложность термостатирования процесса И управления им, общее снижение молекулярной массы и уширение ММР по сравнению с расчетным, уменьшение производительности реакторов-полимеризаторов идеального смешения. Поэтому существующие реакторы полимеризации изобутилена с теплоотводящими поверхностями не являются оптимальными ни по конструкции, ни по объему, ни по производительности [267]. [c.160] В этой связи заслуживают внимания другие способы проведения полимеризации изобутилена. [c.160] Более благоприятные условия для термостатирования реализуются при полимеризации изобутилена в трубчатом реакторе диаметром 0,001-0,1 м и длиной 0,5-8(Х) м, вьшолненном в виде спирали (или в другой форме) и снабженным охлаждающей рубашкой с жидким аммиаком [269]. Температура и давление подбираются так, чтобы процесс осуществлялся в жидкой фазе, хотя из-за большого тепловыделения в момент введения катализатора неизбежно вскипание реакционной массы. Благодаря большим скоростям турбулентного потока сырья (0,5-20 м/с) достигается увеличение производительности реактора-трубы (около 100 кг/ч полимера с молекулярной массой 500-5000 против 1-3 кг/ч, согласно [268]). Полная конверсия мономера за 1- 0 с пребывания сырья в реакторе подтверждает высокие скорости реакции полимеризации. Полученный низкомолекулярный ПИБ цо свойствам идентичен продукту, синтезируемому в промышленных реакторах. [c.160] В Советском Союзе разработан принципиально новый способ получения ПИБ с молекулярной массой до 50 ООО, позволяюший резко упростить технологию и аппаратурное оформление процесса получения олиго- и полиизобутиленов. Уникальная, не имеющая аналогий в мировой практике энерго- и материалосберегающая технология отличается использованием вместо реакторов-полимеризаторов идеального смешения непрерывного действия объемом примерно 2-30 м и более нового трубчатого реактора существенно малого объема, без специальных Перемешивающих устройств и системы охлаждения, работающего в интенсивных режимах, обеспечивающих высокую производительность (в несколько раз выше расчетных в действующих производствах) и хорошее качество продукта, не уступающего лучшим мировым образцам. [c.161] Использование нового способа получения ПИБ и устройства для его осуществления обеспечивает сохранение основной действующей технологической схемы производства ПИБ сокращение производственных площадей, включая и капитальное строительство отделения полимеризации значительное увеличение (в 2-4 раза и выше) общей производительности процесса производства ПИБ резкое (в 1000 и более раз) увеличение удельной производительности реактора-полимеризатора уменьшение металлоемкости и объема единичного реактора-полимери-затора на два-три порядка возможность использования сырья различного состава (вплоть до 80% и выше концентратов по изобутилену) снижение удельных затрат на воду и электроэнергию резкое сокращение времени пребывания реакционной массы в реакторе-полимеризаторе сокращение числа обслуживающего персонала сокращение продолжительности ряда вспомогательных операций полную автоматизацию процесса полимеризации универсальность процесса, позволяющего получать по одной технологической схеме широкий ассортимент ПИБ с молек лярной массой от 200-300 до 20000-50000. [c.161] Одним из основных способов переработки отходов ярляется пиролиз (деполимеризация) полимерных продуктов с целью получения изобутилена [270,, 271]. Невысокая теплота полимеризации нзобутилена (72 кДж/моль) служит термодинамическим обоснованием целесообразности осуществления таких процессоа Менее экономичны, хотя и достаточно распространены, способы газификации и сжигания. [c.162] Вторичная переработка ПИБ, как и многих другах полимеров, сжиганием (газификацией) проводится с целью рекуперации энергетических затрат [271]. Для сжигания используют самые различные аппараты, принцип работы которых основан на распылении сжигаемого полимера в топливных камерах в присутствии окисляющего агента (кислорода). Получающуюся тепловую энергию используют для выработки пара, отопления жилых и производственных зданий, теплиц, парнжов и др. [c.162] Заслуживают внимания методы термического разрушения высокомо- лекулярных ПИБ до низкомолекулярных продуктов типа олигомеров, масел и тГп., полностью Исключающих образование газообразных веществ. Контролированием температуры крекинга в реакторе по отдельным зонам достигается практически 100%-ная конверсия сырья-отходов до конечных продуктов регулируемой молекулярной массы и состава. [c.162] Одним из способов разрушения отходов ПИБ является фотолиз полимерных продуктов до смеси низкомолекулярных продуктов изобути- лена, днизобутнлена и насыщенных углеводородов. [c.162] Деполимеризация низших олигомеров изобутилена в процессе пиролиза происходит при 560-1070К [11, 272]. Основным Продуктом [выход около 50% (масс.)] является изобутилен. При разбавлении инертным газом до 3-25 объемов на объем олефина выход мономера может быть повьннен до 80% (масс.) за счет снижения вклада побочных реакций (изомеризация, коксообразование и др.). [c.162] Достаточно удобными катализаторами являются синтетические цеолиты [24, 275], повышающие селективность процесса каталитической деструкции ПИБ. Двухвалентные формы синтетических цеолитов (тип А, X, У) в зависимости от условий проведения реакции деструкции приводят к образованию нзобутилена 50-90% (масс.) при существенно малом содержании а-бутилена в качестве сопутствующего продукта [25] (табл. 4.21). Введение СО2 в процессе деструкции ПИБ на цеолитах увеличивает конверсию. Одновременно снижается роль процессов кок-сообразования [276]. Синтетические цеолиты как катализаторы селек-. [c.164] Вернуться к основной статье