ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение изобутилена из изобутана методом каталитического дегидрирования из "Основы технологии синтеза каучуков Изд 2" Этот процесс может проводиться в условиях, аналогичных процессу дегидрирования н-бутана в н-бутилен, с выходом изобутилена на пропущенный изобутан 37—42 вес. % и на разложенный 80—85 вес. %. [c.287] Ресурсы изобутана могут быть увеличены за счет изомеризации н-бутана. В промышленной практике нефтепереработки освоен ряд процессов изомеризации н-бутана в изобутан. Естественно, что процессы изомеризации н-бутана целесообразно осуществлять только в тех случаях, когда ресурсы изобутана ограниченны, а имеющиеся ресурсы н-бутана не используются. [c.287] Изобутилен может быть получен также путем изомеризации н-бутиленов. [c.287] В СССР разработан способ получения изобутилена высокой степени чистоты (100%-ного) путем жидкофазной гидратации изобутилена (содержание изобутилена во фракции около 90%) в триметилкарбинол на сульфированных ионообменных смолах и с дегидратацией последнего в изобутилен на тех же смолах. [c.287] Метод получения чистого изобутилена состоит из двух стадий гидратации изобутилена в триметилкарбинол на ионообменных смолах и дегидратации водного раствора триметилкарбинола на тех же смолах. [c.288] Проведенными исследованиями показано, что как для первой, так и для второй стадии процесса ионообменные смолы, содержащие в качестве ионогенной группы сульфогруппу (сульфокатио-ниты), являются активными катализаторами. [c.288] Применение ионообменных смол в качестве катализатора позволяет провести гидратацию изобутилена в жидкой фазе, что не удается сделать с другими предлагавшимися для этой цели катализаторами вследствие их разрушения водой, и, таким образом, получить высокую производительность катализатора при конверсии олефина (за один проход около 50%). Процесс предложено осуществлять в реакторе скрубберного типа, куда в качестве насадки загружается ионообменная смола, по которой непрерывно стекает вода и проходит газообразный олефин. [c.288] На ионообменных смолах типа КУ-2 и СБС процесс осуществляется при температуре 90—100 °С и давлении 10—15 ат. При этих условиях производительность достигает 500 г/л ч, конверсия до 50%. [c.288] Повышение температуры выше 100 °С приводит к полимеризации олефинов повышение давления выше 15 ат—к переходу олефина в жидкую фазу. Молярное отношение подаваемых в реактор воды и изобутнлена не влияет на производительность катализатора и конверсию олефинов. Однако чем ниже молярное отношение, тем выше концентрация получаемого водного раствора триметилкарбинола и, следовательно, меньше тепловые затраты на его упарку. При значительном снижении молярного отношения плотность орошения катализатора водой становится недостаточной, катализатор смачивается неравномерно и производительность его падает. Оптимальным молярным отношением является Н2О С4Нв=2 8, что обеспечивает получение растворов 10— 40%-ной концентрации. [c.288] Для катализатора СБС с величиной зерна 0,5—1 мм оптимальным временем контакта является 100 сек. Размельчение катализатора приводит к увеличению его активности. Очевидно, в процессе гидратации изобутилена скорость реакции в большей или меньшей степени лимитируется диффузией реагентов внутрь зерна. Поэтому проведение процесса гидратации на суспендированном катализаторе с точки зрения активности катализатора, имеет явное преимущество по сравнению с проведением процесса в реакторе типа скруббера. [c.288] Испытание катализатора показало, что за 700 ч работы активность его не изменилась. [c.289] При оформлении процесса гидратации изобутилена как скрубберного в качестве катализатора может служить СБС, метод приготовления которого допускает возможность получения гранул любого размера. [c.289] Использование КУ-2 в реакторах подобного типа затруднительно вследствие того, что мелкие гранулы этого катионита создают значительное сопротивление для прохода реагентов и продуктов реакции. [c.289] Вторая стадия процесса получения изобутилена высокой степени чистоты заключается в дегидратации полученного водного раствора триметилкарбинола. Дегидратация осуществляется при контактировании раствора триметилкарбинола с катализатором— ионообменными смолами, которые применяются в процессе гидратации изобутилена. [c.289] Перед дегидратацией раствор триметилкарбинола может быть сконцентрирован примерно до 88% на ректификационной колонне. С уменьшением концентрации триметилкарбинола скорость дегидратации снижается. [c.289] Оптимальной температурой процесса является температура кипения раствора. В колонном реакторе при атмосферном давлении температура верхней части колонны составляет 80 °С, нижней части 100 °С. Катализатор должен все время смачиваться конденсатом триметилкарбинола. [c.289] Повышение температуры до 100—105 °С и соответственное повышение давления до 3,5 ат приводит к увеличению скорости реакции и позволяет конденсировать изобутилен водой комнатной температуры. Так же как и реакция гидратации изобутилена, размельчение катализатора оказывает благоприятное влияние на скорость реакции (скорость реакции возрастает в 2—3 раза), вследствие чего представляет значительный интерес применение катионитов в виде суспензий. [c.289] Наибольшей активностью обладает сульфокатионит КУ-2, который достаточно устойчив в процессе дегидратации. Наряду с катионитом КУ-2 значительный интерес представляет также катионит СБС, который имеет несколько более низкую активность, но может быть приготовлен в виде зерен любого размера. [c.289] При длительном испытании катионитов СБС и КУ-2 их активность в первый период работы (80 ч) снижалась соответственно на 22 и 15%, при дальнейшей работе в течение 800 ч активность оставалась практически без изменения. [c.289] Дегидратация триметилкарбинола идет только в направлении образования изобутилена, т. е. выход составляет 100%, полученный изобутилен обладает 100%-ной чистотой. [c.289] Вернуться к основной статье