ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка изопрена и бутадиена от примесей, препятствующих стереорегулярной полимеризации из "Химия и технология мономеров для синтетических каучуков" В процессе дегидрирования парафиновых и олефиновых углеводородов С4—Q образуются сложные смеси, содержащие всевозможные изомеры (табл. 29) [20, с. 6]. Из катализатов дегидрирования выделяют исходное сырье, возвращаемое на дегидрирование, бутадиен и изопрен (табл. 30) [21, с. 127] мономеры очищают от примесей, препятствующих полимеризации. [c.155] Изопрен образует азеотропную смесь с н-пентеном, в системах изопентан-2 — метилбутен-1, изопрен — транс-пентен-2 обнаружены тангенциальные азеотропы, а в системах изопентан — изопрен, изопрен — ц с-пентен-2, 2-метилбутен-1 — изопрен и пентен-1 — изопрен — почти тангенциальные азеотропы. Таким образом, также исключается возможность разделения углеводородов Сй методом четкой ректификации, хотя он и наиболее экономичен. [c.157] В промышленности для разделения смесей близкокипящих углеводородов применяют метод ректификации с добавками (разделяющими агентами), меняющими относительную летучесть компонентов. [c.157] Относительная летучесть паров двух веществ может быть изменена добавлением третьего компонента (экстрагента, или разделяющего агента), который вследствие различной интенсивности взаимодействия с разделяемыми компонентами ослабляет их взаимодействие друг с другом. [c.157] Важное значение имеет молекулярная масса экстрагента, поскольку насыщенность экстрагента повышается с увеличением мольной доли углеводорода в экстрагенте. Чем ниже молекулярная масса экстрагента, тем выше (при одинаковых массовых соотношениях экстрагент углеводород) мольная доля растворенного в нем углеводорода и, следовательно, ниже масса циркулирующего экстрагента [22]. [c.158] В качестве разделяющих агентов, как правило, применяются кислород-, серу-, юсфорсодержащие вещества различных классов кетоны, альдегиды, спирты, эфиры, амины, нитрилы, нитраты, карбонаты, амиды карбоновых кислот, сульфоксиды и др. [c.158] Промышленное применение при разделении углеводородов С4 и С5 нашли 7 экстрагентов, свойства которых приведены в табл. 31, относительная летучесть углеводородов 4 и С5 в присутствии экстрагентов указана в Приложении. По селективности и способности к разделению наиболее трудноделимых пар эффективность всех экстрагентов, кроме фурфурола и ацетона, практически одинакова. Температура кипения экстрагента должна быть достаточно высокой, чтобы избежать его уноса с разделяемыми углеводородами, и в то же время достаточно низкой, чтобы осуществить десорбцию при повышенном давлении. Температура кипения в значительной степени определяет возможность термополимеризации диенов при их выделении. [c.160] Известны два варианта технологического оформления процесса экстрактивной ректификации одно- и двухступенчатый. При одноступенчатом процессе (рис. 44, а) целевой продукт выделяется вместе с основными примесями, очистка от которых либо не требуется, либо дополнительно проводится специальными методами (например, ацетиленовые соединения удаляются селективным гидрированием их на катализаторе). [c.160] Использование других экстрагентов, например метилпирроли-дона и диметилацетамида, не дает существенного преимущества перед ацетонитрилом и диметилформамидом. [c.161] В промышленности СССР для разделения катализатов дегидрирования бутана применяют ацетонитрил, катализатов дегидрирования бутиленов — ацетонитрил и диметилформамид в производстве изопрена используют диметилформамид. Для снижения затрат на разделение широко применяется комбинирование экстрактивной ректификации с обычной. Достоинства процессов с использованием ацетонитрила заключаются в их повышенной надежности вследствие меньшей термополимеризации диенов, отсутствии компрессии и доступности экстрагента. Недостатком диметилформамида является его низкая гидролитическая стабильность. Большой интерес в качестве экстрагента представляет гидролитически стабильный и наименее токсичный Л -метилпирроли-дон, однако выпускается он пока в малом количестве. [c.162] Технологически процесс экстрактивной ректификации оформлен в виде блока ректис икационных колонн, причем в первых двух колоннах (с числом тарелок 150), работающих последовательно по углеводородам, происходит процесс разделения, а в третьей (с числом тарелок 75) — десорбция целевого продукта из экстрагента. Разделяющий агент циркулирует противотоком к углеводородам в соотношении по массе (6-1-8) 1. [c.162] Регенерацию легкокипящего экстрагента — ацетонитрила осуществляют одновременно с его рекуперацией из углеводородов. В современных установках экстрактивной ректификации удается получать целевые продукты со степенью чистоты 98—99 %. [c.164] Бутадиен-1,2(метилаллен) З-Метилбутин-1. ... 2-Метилбутен-1 -ин-3 3,3-Диметилбутин-1. . [c.164] К наиболее вредным примесям относятся метилен циклобутан и циклопентаднен, удаляемые четкой ректификацией. [c.165] Поскольку возможен синергизм действия примесей, изопрен всегда подвергается проверке путем пробной полимеризации и лишь после этого применяется в производстве. Непосредственно перед применением в процессе полимеризации изопрен перегоняют, подвергают азеотропной осушке и дополнительной очистке от неиден-тифицированных примесей на окиси алюминия. Очистка изопрена или бутадиена от примесей, содержащихся в миллионных долях, является очень сложным процессом, так как при близости температур кипения этих соединений и основного мономера они легко образуют азеотропные смеси, кипящие в различных температурных интервалах, поэтому пока нет способа одновременной очистки мономеров от всех примесей сразу. Как правило, применяют несколько методов, каждым из которых удаляют близкие по тем или иным свойствам примеси. [c.165] Реакторы тонкой очистки изопрена должны быть близкими к аппаратам идеального вытеснения, т. е. иметь отношение высоты реактора к его диаметру не менее (8-f- 10) 1. [c.165] Химическая очистка изопрена от циклопентадиена заключается в количественном взаимодействии циклопентадиена с циклогекса-ноном. Осуш,ествить это при стехиометрическом соотношении реагентов невозможно. Было предложено подавать циклогексанон в количестве, в 1000 раз превышающ,ем содержание циклопентадиена, возвращая избыток циклогексанон а в цикл после отделения от изопрена. Часть циклогексанон а вместе с продуктами реакции выводится из системы. [c.166] Усовершенствования процесса очистки изопрена направлены на сокращение числа стадий, снижение потерь изопрена, исключение образования вредных стоков. Наилучшие результаты при очистке изопрена от ацетиленовых и кислородсодержащих соединений достигаются в результате сочетания экстрактивной и обычной ректификации. При этом примеси удаляются достаточно полно, но осложняется предупреждение термической полимеризации изопрена кроме того, добавляется стадия отмывки изопрена от аминов и экстрагента. [c.166] Вернуться к основной статье