Продукт, получаемый из низа колонны 8 подается в колонну 9, из верхней части которой отводят азеотропную смесь ТБ и Н2О, которую направляют на реакцию. Из низа колонны 9 получают воду, которую отводят.

Выводы

Разработка и оптимизация методов получения изобутилена является актуальной проблемой химической технологии. Так как на его основе получают широкий спектор продуктов востребованных в народном хозяйстве. Это и различные синтетические каучуки, топлива, смазки, присадки к маслам и высокооктановые добавки к бензину

). В разделе 1 был приведен обзор различных методы и способы получения целевого продукта. На основе анализа выбран метод получения изобутилена дегидратацией трет-бутилового спирта. Эта реакция имеет историческое значение и помимо этого метод экономичнее других, а изобутилен получается высокой чистоты. Существует два основных принципиальных способа осуществления целевой реакции: гомогенный - с применением в качестве катализатора серной кислоты, фосфорной кислоты, щавелевой и бензсульфо кислот, и гетерогенный - в присутствии твердых катализаторов типа цеолитов, ZrO2, К2SO4., СuSO4, ZnCl2 или катионитов.

На наш взгляд, наиболее целесообразным является применение гетерофазной дегидратации трет-бутилового спирта на катионитах. Это объясняется прежде всего высокими технологическими показателями и простотой аппаратурного оформления. В частности предлагается осуществлять процесс при температуре 140-1000С и давлении 0,1мПа. В качестве катализатора используются катиониты КУ-2 (сульфонированный сополимер стирола и дивинилбензола). Он имеет макропористую структуру, обладает высокой селективностью и повышенным сроком службы. При анализе химических свойств реагента и продуктов реакции мы пришли к выводу, что в условиях проведения процесса возможно образование эфиров и ди - и тримеров изобутилена в качестве побочных продуктов реакции. При применении катионитов КУ-2 образуются только димеры.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

). В разделе 2 показано, что реакция дегидратации трет-бутилового спирта термодинамические осуществима в широком интервале температур. С увеличением температуры увеличивается значение энтропии, константы равновесия и равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции. По принципу Ле-Шателье, на смещение равновесия вправо влияет уменьшение парциального давления и концентрации спирта.

Реакция эндотермическая, т. е. сопровождается поглощением тепла, что обуславливает необходимость применения теплоносителя для поддержания температуры химической реакции.

). Так как отсутствуют экспериментальные данные по кинетике и механизму реакции дегидратации трет-бутилового спирта, то в разделе 3 была предложена общая кинетическая модель для реакций дегидратации спиртов на катионитах.. Такие реакции протекают подчиняются модели Лэнгмюра-Хиншельвуда. Также кинетика реакции хорошо описывается уравнением Фореста.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что скорость реакции замедляется по мере увеличения содержания воды в системе. Поэтому количество воды нужно поддерживать в определенном количестве, чтобы реакционная смесь находилась в равновесии с набухшим катализатором.

). По результатам предыдущих разделов в разделе 4 делается выбор реактора. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции, температурный режим и высокий срок каталитической активности определяют необходимость применения реактора колонного типа с неподвижным слоем катализатора и рубашкой для обогрева. Катализатор помещают на дренажное колпачковое устройство. Предварительно катализатор набухает в воде или реакционной смеси. Смесь реакционных веществ предварительно нагревают и сжимают до рабочего давления. Так как процесс сопровождается значительным поглощении тепла, в рубашку реактора подается теплоноситель - пар.

). В разделе 5 найдены некоторые показатели для предлагаемого реактора. Расход трет-бутилового и воды для получения 1 кмоля в минуту целевого продукта составляют 1,2505 моль. Тепловая нагрузка на реактор составляет 44,915 кДж/моль. С учетом тепловой нагрузки поверхность теплопередачи равна 93,5 м2.

). В разделе 6 предложена возможная операторная схема процесса. Предусмотрено возвращение непрореагировавших реагентов в зону химического превращения При разделении прошедшей через реактор смеси, возможно образование азеотропной смеси изобутилена и воды и воды и трет-бутилового спирта поэтому необходимо применять несколько разделительных колонн. Помимо этого в процессе предусмотрено использование теплообменников и компрессора для создания необходимых технологических условий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. , , Изобутилен и его полимеры, - М.:Химия, 1986. - 224с.

. Литвинов технологии синтеза каучуков. - М.:Химия, 1972. - 528с.

. Метод дегидрирования изобутана. Патент. Россия № 000/04

. Полиизобутилен и сополимеры изобутилена, Л.:Гостоптехиздат, 1962, 363с.

. Такияма Йосихиро. Исследование прямого синтеза изобутилена и бутана // Kyushu daigaku Kogaku Shuho=Technol Repots Kyushu Univ.- 1998-71 №4 с.340-342 Япон.

6. Bekheet M. E. Селективная изомеризация н-бутиленов. // Petrol Sci and Texnol. 1999-17 №1-2 с.189-206.

7. Chen Hong-vo, yu La-jia. Влияние ферритных цеолитов допированных ZSM-23 на селективность изомеризации бутена в изобутилен. // Ximen daxual Xuebao. Zitan Kexuc ban=J. Xiamen Univ. Natur Sci. 2000.39 №4 с. 570-576. Кит.

. Pellet Rigis J. Изомеризация н-бутиленов в изобутилен. Патент. США № 000.

. , Морозов н-бутилена. - Патент. Россия № 000.

. Тезисы докладов V конференции по интенсификации нефтехимических процессов. Нижнекамск: Нефтехимия 99, 1999. Том 1.

. , . Заявка № 000. Россия “способ конверсии изобутана в изобутилен ”.

. Чаплиц методы выделения изобутилена. - М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1971. - 42с.

13. , Жигалин синтетического каучука. - Л.: Химия, 1987. - 360с.

14. , . Извлечение изобутилена из промышленных бутан - бутиленовых фракций. // Журнал прикладной химии. 2001.74 №4 с.670-674.

. , М Заявка № 000/04. Россия “Способ выделения изобутилена ”.

. , -Патент. Россия № 000. “Способ получения изобутилена из метил - или этилтретбутилового эфира ”.

. , - Патент. Россия № 000. “Точная очистка изобутилена на анионообменных смолах ”.

. , . -Патент. Россия № 000. “Способ выделения изобутилена из углеводородной фракции С4 ”.

. Adoms J. R. - Патент. CША № 000. “Способ отделения изобутилена от Н-бутиленов”.

. , “Способ получения изобутилена ”. - Патент. Россия № 000.

. Гусейнов Ф. Ф. “Способ получения изобутилена высокой концентрации”.-Патент. Россия № 000.

. , . “Термоокислительная деструкция полиизобутилена ”. - Патент. Россия № 000

. Общая химическая технология органических веществ. Под ред. - М.:Химия, 1966. - 528с.

. Larsen Custavo, Lotero Edgar - Реакции дегидратации спиртов в присутствии ZrO2,содержащего вольфроматы. //J. Catal -1997.-169 №1 с. 67-75.

. Philippou. A., Naderi. M. Дегидратация трет-бутанола на основных катализаторах EST-10. // Catal / Lett -1998-53 №3-4 c.221-224.

. , , .Органическая химия - М.: Высшая школа, 1973. - 623с.

. , . “Способ получения изобутилена ”. - Патент. Россия № 000.

. Abella L., Caspillo P. Изучение кинетики дегидратации трет-бутанола катализированного ионообменными смолами. // Int. J. Chen Kinet -1999-31 №12 с.854-859

. “Способ получения изобутилена ”.-Патент. ФРГ № 000А.

. Abella L., Caspillo P. Дегидратации трет-бутанола путем реактивной дистилляции. // Int. J. Chem Eng. Jap-1999-32 №6 с.742-745.

. , Лаакумович и технология мономеров для синтетических каучуков - Л.:Химия, 1981. - 528с.

. Han Seott “Процесс селективной конверсии изобутилена ”.-Патент. США № 000.

33. Maruga Ken-ichi, Komidga Teruaki. Образование из синтез газа на циркониевых катализаторах. //Sohokibai=Catalysts and Catalysis.-1999.41 №6 с. 397-399.

. Башкиров А. Н., “Извлечение изобутилена из смеси ацетона.”-Патент. Россия № 000.

. , “Способ совместного получения изобутилена и пропилена ”.-Патент. России № 000.

. Краткий справочник по химии. // Под. ред. - Киев: Наукова думка. 1974 991с.

. Темникова теоретических основ органической химии. - Л: Химия 1968, 586с.

. , Дионисьев . - Ростов на Дону: Феникс 1996 736с.

. Энциклопедия полимеров./ Под. ред. Кабанова. − М.: Советская энциклопедия 1974г. Том 2-3

. Полянский ионитами.-М.: Химия. 1981, 246с.

. Краткий справочник физико-химических величин./Под ред. Разведеля А. М. - Санкт-Петербург, 1999. 184с.

. Киреев физической химии. М.: Химия. 1975,776с.

. Механизм реакции в органической химии. М.:Химия. 1973, 316с.

. Лиакумович. и технология мономеров для синтетических каучуков.- Л.:Химия. 1981,246с.

. Чаплиц трет-бутилового спирта в реакторе новой конструкции. //Химическая промышленность.1966, №10 с.734-736.

. Чаплиц триметилкатбинольной фракции на катионите КУ-1. //Химическая промышленность.1968, №9 с.658-660.

. Ионообменные методы очистки веществ. /Под. ред. Чикина : ВГУ, 1984-372с.

. Реакторы в химической промышленности. Л.: Химия, 1968, 388 с.

. , Самохвалова дегидратации трет-бутилового спирта на ионообменной смоле. // Химическая промышленность.1966, №5 с.334-338.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9