Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Образовавшийся в дегидрохлоринаторе хлоропрен в паровой фазе вместе с парами непрореагировавшего 3,4-дихлорбутена-1 из верхней части реактора поступает в колонну 25, где хлоропрен отделяется от 3,4-дихлорбутена-1, который снова возвращается в дегидрохлоринатор. Пары хлоропреиа с содержанием не более 0,1% 3,4-дихлорбутена-1 из верхней части колонны 25 поступают в куб колонны 28 для очистки от а-хлоропрена. Часть кубовой жидкости колонны 28 насосом 29 возвращается в колонну 25 в виде флегмы. Обогрев колонны 28 осуществляется острым паром, подаваемым в куб колонны. Для подавления полимеризации хлоропреиа в куб и верх колонны подается оксид азота в виде 10%-ной смеси с азотом.
Дистиллят колонны 28 — хлоропрен содержит некоторое количество низкокипящих примесей, в основном ацетальдегида, и передается на окончательную очистку в колонну 33. Для обогрева колонны 33 в ее куб подается острый пар.
Отогнанные легкие фракции конденсируются в конденсаторе 34. Конденсат и несконденсировавшиеся газы поступают, в сборник 35, откуда часть легкой фракции подается на орошение колонны, а остальное направляется на сжигание. Кубовая жидкость колонны 33 — хлоропрен охлаждается в холодильнике 38 до 450C и поступает в отстойник 39 для отделения от воды. В отстойник 39 подается ингибитор — оксид азота. После отстойника 39 хлоропрен подвергается двухступенчатой щелочной промывке с целью нейтрализации следов соляной кислоты и разрушения пероксидов хлоропреиа, которые могут образоваться в небольших количествах в процессе ректификации. При этом хлоропрен также частично отмывается от ацетальдегида. Целью переохлаждения на последней стадии промывки является осушка хлоропреиа. После щелочной промывки хлоропрен поступает в баки-хранилища хлоропреиа—ректификата 46, охлаждаемые рассолом.
Режим работы колонн установки выделения хлоропреиа
Колонна 25 Колонна 28 Колонна 33
Температура верха, °С 58 62 43
Температура низа, °С 62 112 69
Давление верха, МПа 0,22 0,24 0,22
Давление низа, МПа 0,24 0,27 0,24
Число тарелок 30 45 20
Флегмовое число 4 1 —
Состав хлоропрена-ректификата, % (масс.)
Хлоропрен 99,60 Вода 0,03
Монохлорбутан 0,02 Ацетальдегид 0,01
1-Хлорбутадиен-1,3 0,34
ПРОИЗВОДСТВО СТИРОЛА
Стирол (винилбензол, фенилэтилен) C6H5—CH=CH2 — один из важнейших мономеров. Он применяется в промышленности синтетических каучуков для получения бутадиен-стирольных каучуков и латексов, в промышленности пластмасс для получения полистирола и сополимеров стирола, а также в лакокрасочной, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности.
Стирол представляет собой бесцветную прозрачную сильно преломляющую свет жидкость с характерным запахом. Смешивается во всех отношениях с метиловым и этиловым спиртами, ацетоном, диэтиловым эфиром, бензолом, толуолом, четыреххлористым углеродом. Он является хорошим растворителем для многих соединений. В воде растворяется плохо.
Стирол характеризуется высокой реакционной способностью. На воздухе легко окисляется с образованием альдегидов и кетонов, придающих ему неприятный запах. При нагревании или под влиянием инициаторов стирол полимеризуется с образованием твердого полимера — полистирола. При хранении и транспортировке стирол заправляют ингибитором (гидрохиноном, n-m/jem-бутилпирокатехи-ном, диоксим-я-хиноном и др.).
Стирол горюч. Пределы взрьіваемости с воздухом 1,1—5,2% (об.). Токсичен, предельно допустимая концентрация стирола в воздухе производственных помещений 5 мг/м3.
Основным промышленным способом получения стирола является каталитическое дегидрирование этилбензола. В последние годы все большее значение в промышленности приобретают процессы совместного производства стирола и пропиленоксида и окислительного дегидрирования этилбензола.
ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛБЕНЗОЛА
Этилбензол для производства стирола получается алкилирова-нием бензола этиленом по реакции:
C^H8 -f- C2H4 —> CeH5CjHj
Наряду с основной реакцией протекает ряд побочных реакций, при которых образуются более глубоко алкилированные производные бензола: диэтилбензол СвН4(С2Н5)2, триэтилбензол СвН3(С2Н5)3, тетраэтилбензол СвН2(С2Н5)4. Катализатором реакции алкилирова-ния служит комплексное соединение, получаемое на основе хлорида алюминия, этилхлорида, бензола и алкилбензолов:
А12С1в-СвН5С2Н5.НС1
Реакция алкилирования протекает по следующей схеме. Присоединение этилена к каталитическому комплексу:
Al2Cl6-C6H5C2H5-HCl +C2H4 —»• Al2Cl6-C6H4(C2H5VHCl
Реакция обмена между каталитическим комплексом и бензолом с образованием этилбензола:
А12С19-С6Н4(С2Н5)2-НС1 + С6Н6 —»• C6H5C2H5+ Al2Cl6-C9H5C2H5-HCl
Хлорид алюминия может образовывать тройные комплексы не только с одним, но и с двумя, тремя и т. д. этильными радикалами
А12С16-С6Н4(С2Н5)2-НС1 AI2Cl6-C9H3(C2Hs)3-HCI Al2Cl9-C9H2(C2H5),,-HCI
которые при обменной реакции с бензолом дают полиалкилбензолы. Поэтому в реакционной смеси кроме этилбензола находятся диэтилбензол и другие полиалкилбензолы.
