Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Гидролиз изобутилсерной кислоты и ректификация изобутилена
Насыщенная изобутилсерная кислота из отстойника первой ступени отделения экстракции подается в дегазатор 1 для удаления из кислоты растворенных углеводородов (рис. 32). Отогнанные углеводороды после отмывки и компримирования вновь направляются на экстракцию. Нагретая до 60 0C изобутилсерная кислота из куба дегазатора 1 насосом 2 подается в верхнюю часть гидролизной колонны 3. Разложение изобутилсерной кислоты проводится острым паром, подаваемым в куб колонны.
Из куба колонны 3 отработанная 40%-ная серная кислота направляется на упарку в цех концентрирования серной кислоты, а газообразные продукты из верхней части колонны поступают на нейтрализацию 5%-ным раствором щелочи в колонну 4. После нейтрализации пары изобутилена поступают в парциальный конденсатор 5 для конденсации высококипящих продуктов (ТМК, воды).
Изобутилен в газовой фазе отмывается в скруббере 6 фузельной водой при 40 °С, компримируется и охлаждается. Конденсат собирается в емкость 10 и направляется на ректификацию в колонну 12. Колонна 12 обогревается паром через кипятильник 13. Пары изобутилена отбираются из верха колонны, конденсируются и подаются на азеотропную осушку в колонну 18. Кубовая жидкость колонны 12, представляющая собой смесь изобутилена с высококипящими продуктами, возвращается на экстракцию серной кислотой. Колонна 18 обогревается паром через кипятильник 19. Осушенный изобутилен-
Рис. 32. Схема выделения изобутилена с помощью серной кислоты (отделение гидролиза изобутилсерной кислоты и ректификации изобутилена):
/ —дегазатор; 2, 11, 16, 24 — насосы; 3 — гидролизная колонна, 4 — нейтрализатор; 5, 14, 20 — конденсаторы; 6 — скруббер; 7 — компрессор; 8, 9, 21, 33 — холодильники; 10, 15 — сборники; 12 — ректификационная колонна; 13, 19 — кипятильники; 17 — подогреватель; 18 — колонна азеотропной осушки; 22 — отстойник. / — изобутилсерная кислота; //, IV — водяной пар; /// — углеводороды на экстракцию; V — 40 %-ная серная кислота; VI — 5 %-ный раствор щелочи; VII — ТМК, полимеры; VIII, XI, XIV — вода на отпарку углеводородов; IX — вода; X — 15 %-ный раствор ТМК; XII — кубовая жидкость колонны 12 на экстракцию, XIII — отдувкл в топливную сеть, XV — изобутилен-ректификат
ректификат из куба колонны 18 через холодильник 23 направляется на склад.
Степень извлечения изобутилен* составляет 90—95%. Чистота изо-бутилена-ректификата не менее 99,8 % (масс). Содержание примесей должно быть не более, % (масс):
Бутены 0,15
Бутадиен 0,05
Триметилкарбинол 0,005
Карбонильные соеди- 0,0001 нения
Вода 0,005
Ацетиленовые угле- Отсутствие водороды
Углеводороды C5 Отсутствие
ПРОИЗВОДСТВО ХЛОРОПРЕИА
Хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3) CH2=CCl—CH=CH2 используется для производства хлоропреновых каучуков — наирита различных марок и синтетических латексов.
Хлоропрен при нормальных условиях представляет собой бесцветную подвижную летучую жидкость с характерным запахом. В воде растворяется плохо, но смешивается со многими органическими растворителями. Обладает повышенной реакционной способностью: легко присоединяет кислород, галогены, гало-геноводород'ы и т. д. Наличие и положение атома хлора в молекуле
0 s ^чІ>
хлоропреиа усиливает склонность его к полимеризации преимущественно в положение 1,4. Хранят хлоропрен в присутствии ингибиторов: пирогаллола или пирокатехина.
Хлоропрен горюч, с воздухом образует взрывоопасные смеси, пределы взрываемости 1,2—8,6% (об.). Токсичен, при малых концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек, при больших — оказывает общетоксическое действие на организм.
В промышленности хлоропрен получают двумя способами: из ацетилена через виниладетилен и из углеводородов C4 — бутадиена или бутенов. Последний метод считается более перспективным.
¦ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРОПРЕИА ИЗ АЦЕТИЛЕНА
Промышленный синтез хлоропреиа из ацетилена является двух-стадийным. Первая стадия — димеризация ацетилена с образованием винилацетилена:
CH s CH + CH = CH —у CH2=CH-C = CH
Вторая стадия — гидрохлорирование винилацетилена с образованием хлоропреиа-:
CH2=CH-ChCH + HCl —у CH2=C-CH=CH2
I
Cl
Процесс сопровождается образованием ряда побочных продуктов — высших полимеров ацетилена на первой стадии и дихлорбутенов на второй. Обе стадии проводятся в присутствии катализатора, представляющего собой раствор хлорида меди (I) и хлорида аммония в соляной кислоте.
Сырьем для производства хлоропреиа является ацетилен и хлоро-водород. Ацетилен получают из карбида кальция или термоокислительным пиролизом метана. Хлороводород получают синтезом из хлора и водорода. Технический хлороводород должен содержать не менее 95,5% (об.) HCl и не должен содержать хлора.
Синтез винилацетилена
Технологическая схема процесса получения винилацетилена представлена на рис. 33. Смесь свежего и рециркулирующего ацетилена под давлением 0,19 МПа поступает в нижнюю часть реактора 1, который наполовину заполнен катализаторным раствором следующего состава, % (масс):
