Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
36, 43, 48 — сепараторы; 7, 10, 17, 26, 30,
37, 44 — сборники; 8, 9, 11, 18, 20, 27, 29, 31, 38, 45, 49 — насосы; 19, 28 — холодильники; 46 — днстнлляцнонный куб.
/ — печное масло; // — на выделение широкой фракции; /// — возвратный нзопро-пилбензол; IV — а-метнлстнрол-ректифн-кат; V — смолы; VI — инертный газ; VII — водяной пар; VIII — конденсат; IX — к лнннн вакуума.
через теплообменник 1 подается в колонну 12 для выделения возвратного изопропилбензола. Пары изопропилбензола отбираются из верха колонны, конденсируются в конденсаторах 14 и 15. Конденсат частично подается на флегму, остальное количество возвращается на дегидрирование.
Кубовая жидкость колонны 12 через холодильник 19 подается в колонну 21, предназначенную для получения ос-мегилстирола-сырца. Из верха колонны 21 отбирается в основном изопропилбензол, который после конденсации частично возвращается в колонну в виде флегмы, остальное количество направляется в колонну возвратного изопропилбензола. Кубовая жидкость колонны .2/— сырой ос-метилстирол — подается в колонну 32 для выделения а-метилстирола-ректифи к ат а, который отбирается из верха колонны 32 в виде дистиллята и отправляется на склад. Кубовая жидкость колонны 32 с температурой 100—HO0C направляется для более полного извлечения а-метилстирола в колонну 39. Отпарка а-метилстирола из кубовых остатков колонны 39 проводится в дистилляционном
fllljl.ll ?7
csi ' "
кубе 46. Кубовые остатки из дистилляционного куба — смоль! — откачиваются на склад. Во избежание полимеризации а-метилстирола в линии флегмы колонн 2, 12, 21 подается ингибитор.
Режим работы колонн установки выделения и очистки а-метилстирола
Колонна Колонна Колонна Колонна Колонна 2 12 21 32 39
Температура верха, 0C Температура низа, °С Давление, кПа Число тарелок
90
80—90
110
90
80
125
130—140
145
125
135
6,7
6,7
6,7
6,7
6,7
60
78
60
60
—
Состав а-метилстирола-ректификата, % (масс.)
а-Метилстирол, не ме- 99,7 Стирол, не более 0,05
нее
Фенол, не более ' 0,002 Полимеры Отсут-
ствие
ПРОИЗВОДСТВО АКРИЛОНИТРИЛА
Акрилонитрил (нитрил акриловой кислоты) CH2=CH—CN применяется в производстве бутадиен-нитрильных каучуков, а также для получения синтетических волокон, пластмасс, пластификаторов,, лакокрасочных и других продуктов.
Акрилонитрил представляет собой бесцветную, подвижную жидкость с характерным запахом. В воде растворяется слабо, сам является хорошим растворителем, смешивается во всех отношениях с большинством органических растворителей. Смесь паров акрилонитрила с воздухом взрывоопасна. Акрилонитрил — сильный яд. Предельно допустимая концентрация акрилонитрила в воздухе про изводственных помещений 0,5 мг/м3. На воздухе под действием света и кислорода акрилонитрил полимеризуется. Для предотвращения полимеризации его стабилизируют 25%-ным раствором аммиака, который добавляют в количестве 0,01% (масс).
В настоящее время акрилонитрил получается в основном двумя методами: прямым синтезом из ацетилена и циановодорода и окислительным аммонолизом пропилена.
ПОЛУЧЕНИЕ АКРИЛОНИТРИЛА ИЗ АЦЕТИЛЕНА И ЦИАНОВОДОРОДА
Акрилонитрил может быть получен прямым синтезом из ацетилена и циановодорода по реакции:
CHsCH+ HCN —>¦ CH2=CH-CN
Процесс сопровождается следующими побочными реакциями. Гидратация ацетилена в ацетальдегид:
CH = CH+ H2O —CH3 -СНО
Циангидрирование ацетальдегида с образованием лактонитрила: CH3-CHO+ HCN —> CH3-CH-CN
I
он
Полимеризация ацетилена в винилацетилен и дивинилацетилен: CH = CH+CHsCH —у CH2=CH-CsCH
CH2=CH-С з CH+ CH s CH —у CH2=CH-CsC-CH=CH2
Гидрохлорирование винилацетилена с образованием хлоропреиа:
CH2=CH-CsCH + HCl —у CH2=C-CH=CH2
I I
Cl
Циангидрирование винилацетилена с образованием цианбута-диена:
CH2=CH-CsCH+ HCN —у CH2=CH-CH=CH-CN
Гидратация винилацетилена с образованием метилвинилкетона:
CH2=CH-CsCH + H2O —у CH2=CH-CO-CH3
Гидрохлорирование ацетилена:
CH s CH+ HCl —у CH2=CHCl
Гидролиз циановодорода:
HCN+ 2H2O —у NH3+HCOOH NH3 -J- HCl —у NH4Cl
Синтез акрилонитрила
Технологическая схема получения акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты приведена на рис. 49. Свежий ацетилен из цеха электрокрекинга поступает в скруббер /, орошаемый водой, смешивается с циркулирующим ацетиленом, сжимается водоколь-цевым компрессором 3 до давления 0,085—0,117 МПа и вводится в нижнюю часть реактора 4. В линию подачи ацетилена подаются острый пар и синильная кислота. В токе ацетилена и острого пара синильная кислота испаряется, и смесь ацетилена с циановодородом поступает в реактор, который заполнен жидким катализатором, содержащим 28—32% (масс.) CuCl и 3—5% (масс.) HCl; молярное соотношение NH4Cl : CuCl = 0,6 : 0,75; плотность катализатора 1,3—1,4 г/см3. Для поддержания температуры катализатора 85 0C реактор снабжен змеевиком, в который подается пар.
Реакционный газ проходит каплеотбойник, расположенный в верхней части реактора, и поступает в конденсатор смешения 6, который орошается кубовой жидкостью колонны 8, предварительно охлажденной до 45 0C. Вода, насыщенная акрилонитрилом и охлажденный реакционный газ из конденсатора смешения 6 поступают в куб абсорбционной колонны 8, предназначенной для извлечения акрило-
