ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение хлоропрена из ацетилена из "Основы технологии синтеза каучуков Изд3" Способы получения ацетилена и газообразного хлористого водорода описаны в соответствующей технической литературе и поэтому здесь не приводятся. Следует лишь отметить, что ацетилен, применяемый для синтеза винилацетилена, помимо обычной очистки от примесей должен быть дополнительно очищен от кислорода с целью предотвращения возможности попадания последнего в систему. [c.172] В конце 20-х годов было установлено, что жидкий катализатор, содержащий полухлористую медь, растворенную в насыщенном растворе хлоридов щелочных металлов, способен заполимеризовать ацетилен с образованием низкомолекулярных линейных непредельных углеводородов. Основным продуктом реакции был дивинилацетилен (ДВА), и конверсия ацетилена была тем выше, чем дольше насыщенный ацетиленом катализатор не отделяли от продукта. Наряду с ДВА получались более высокие полимеры ацетилена. [c.172] В дальнейшем были найдены условия димеризации ацетилена с преимущественным образованием винилацетилена (ВА), удовлетворяющие требованиям непрерывного процесса этим предопределялась возможность осуществлять синтез хлоропрена в промышленном масштабе. [c.172] При каталитической димеризации ацетилена помимо основного продукта производства — винилацетилена — образуется ряд побочных продуктов реакции. Это обусловлено химической активностью ацетилена и связанной с этим способностью его к многочисленным реакциям. [c.173] Основными факторами, влияющими на показатели процесса димеризации ацетилена, являются активность катализатора. [c.173] Клебанский полимеризацию ацетилена рассматривает как комплексообразование ацетилена с компонентами катализатора. [c.174] Способность катализатора к комплексообразованию является основным показателем его работы, так как выход продуктов реакции димеризации ацетилена прямо пропорционален содержанию ацетилена в комплексах. Скорость реакции димеризации ацетилена пропорциональна количеству образовавшегося комплекса, а так как в процессе комплексообразования основную роль играет хлористая медь, то концентрация последней определяет производительность катализатора и выход продуктов реакции. [c.174] Для димеризации ацетилена было предложено большое число жидких катализаторов. В промышленной практике используют катализаторы, содержащие в различном соотношении следующие составные части u l, NH4 I, Н2О и НС1. Хлористый аммоний в ряде случаев заменяют хлоридами других щелочных или щелочноземельных металлов (КС1, Na l и др.). [c.174] Ацетилен обладает наибольшей растворимостью в растворе полухлористой меди, поэтому она применяется почти во всех промышленных каталитических системах. С хлористым аммонием получается комплексное соединение, которое является катализатором реакции. Соотношение между u l и NH4 I имеет существенное значение. А. Л. Клебанский с сотр. установили, что наилучшие выходы достигаются при мольном соотношении u l NH4 I = = 1 1. [c.174] Соотношение между u l и Н2О определяет устойчивость комплекса. При избытке воды происходит гидролиз комплекса с образованием свободной соляной кислоты. Весовое соотношение u l Н2О рекомендуют поддерживать в интервале 1 0,9—1,1. [c.174] В целях предотвращения гидролиза к катализатору добавляют H I. Слабокислая среда облегчает образование медноаммиачного комплекса с ацетиленом высокое содержание НС1 в катализаторном растворе влечет за собой увеличение выхода винилхлорида и ацетальдегида и частичный переход образовавшегося винилацетилена в хлоропрен. Катализатор должен иметь pH не менее 6. Наиболее выгодным является содержание 0,4 вес.% НС1. Добавка НС1 сверх этой концентрации снижает скорость реакции и выход винилацетилена. При pH 2 скорость реакции образования винилхлорида выше скорости димеризации ацетилена. [c.174] Для восстановления двухвалентной меди к катализатору добавляют металлическую медь (в виде порошкообразной меди или стружек). Присутствие двухвалентной меди, например СиСЬ, является нежелательным, поскольку СиСЬ с ацетиленом образует соединение СНг ССЬ, которое изомеризуется в (СНС1)г. [c.174] Активность катализаторов является основным фактором, определяющим образование тех или иных продуктов димеризации ацетилена. [c.174] Для обеспечения интенсивного протекания процесса димеризации ацетилена должны быть установлены оптимальные время и степень контакта между газообразным ацетиленом и жидким катализатором. [c.175] Временем контакта называется продолжительность соприкосновения сырья (ацетилена) с катализатором. Время контакта зависит от скорости подачи сырья. Чем выше при постоянном объеме катализатора скорость подачи ацетилена, тем меньше время контакта между ацетиленом и катализатором. Увеличение времени контакта способствует увеличению конверсии ацетилена, при этом повышается выход винилацетилена, но за счет развития вторичной реакции между винилацетиленом и ацетиленом растет количество дивинилацетилена и соответственно снижается соотношение ВА и ДВА. Поэтому оптимальная скорость подачи ацетилена в реактор устанавливается практически так, чтобы время контакта ацетилена с катализатором было невелико и значительная часть образовавшегося винилацетилена не успела превратиться в дивинилацетилен. [c.175] Одним из важнейших факторов, обеспечивающих полноту реакции, является максимальный контакт газа с катализатором, что достигается хорошим распределением ацетилена в катализаторе. [c.175] Время контакта ацетилена и продуктов его превращения с катализатором определяет выход целевого продукта — винилацетилена и соотношение винилацетилена и дивинилацетилена. При длительном контакте ацетилена с катализатором конверсия ацетилена увеличивается, но одновременно возрастает выход дивинилацетилена и других побочных продуктов реакции. [c.175] В состав производства винилацетилена входят установки по димеризации ацетилена и по выделению и очистке полученного винилацетилена. [c.175] Основным аппаратом производства винилацетилена является реактор димеризации ацетилена. Одним из важнейших условий, которым должна удовлетворять конструкция реактора, — обеспечивать хорошее распределение потоков газа (ацетилена) в катализаторе, т. е. хороший контакт газа с катализатором. [c.175] В промышленности применяются реакторы димеризации ацетилена различных типов барботажные горизонтального и вертикального типов с перемешиванием и без перемешивания катализатора в них оросительные с насадкой, на которой осуществляется контакт ацетилена с катализатором с газлифтом катализатора ацетиленом. Наибольший контакт газа с катализатором создается в барботажных реакторах. Конструкция барботеров должна обеспечивать хорошее распределение газа. [c.175] Вернуться к основной статье