3.2. Процессы дегидрирования в нефтепереработке и органическом синтезе. Синтез стирола и бутадиена. Характеристика производства по выделению бутадиена на ОАО «Омский каучук».

Дегидрированеи (дегидрогенизация), отщепление водорода от молекулы орг. соединения. Осуществляется в присут. катализаторов или под действием акцепторов водорода. Каталитич. дегидрирование и обратная р-ция - гидрирование - связаны подвижным термодинамич. равновесием. Протеканию дегидрирования способствует повышение т-ры и понижение давления. Осуществляют дегидрирование обычно при т-ре > 300 °С и давлении 0,1-5 МПа; при необходимости применение более высоких давлений сочетают с соответствующим повышением т-ры.

Стирол - мономер в произ-ве полистирола (в т.ч. ударного полистирола и пенополистирола), АБС-пластиков (акрилонитрил-бутадиен-стирол), бута-диен-стирольных каучуков, термоэластопластов, сополимеров с акрилонитрилом, винилхлоридом; сополимеры с дивинилбензолом - сырье для ионообменных смол; реак-ционноспособный р-ритель полиэфирных смол, модификатор алкидных смол.

 Синтез стирола

1)Дегидрирование этил-бензола в присут. Fe2O3, промотированного СrO3, KOH(NaOH) или V2O5 в газовой фазе при 580-650 °С; р-ция идет с поглощением тепла (ΔH 124 кДж/моль). Этим способом получают до 90% мирового произ-ва стирола.

C6H5CH2CH3 → C6H5CH=CH2 + H2

2)Окисление этилбензола О2 воздуха:

 - Окисление при температуре 130°С

C6H5CH2CH3 + О2 → C6H5CH(ООН)CH3

- Взаимодействие гидропероксида с пропиленом при 90-100°С и 1,6-6,5МПа [Мо]

C6H5CH(ООН)CH3  + CH3CH=CH2 → C6H5CH(ОН)CH3 + CH3CH(О)CH2

- Дегидратация при 180-280°С [TiO2]

C6H5CH(ОН)CH3 → C6H5CH=CH2 + H2О

 Бутадиен –1,3 является одним из важнейших мономеров для производства синтетических каучуков. Кроме промышленности синтетических каучуков и латексов, бутадиен находит применение в производстве пластмасс и в органическом синтезе.

Склонность бутадиена к полимеризации создаёт определённые технологические трудности при его получении, хранении и транспортировке. Широко распространёно использование различных специальных веществ, сдерживающих самопроизвольную полимеризацию дивинила, т.н. ингибиторов.

  Синтез бутадиена

1)Бутадиен получают пропусканием этилового спирта через катализатор:

2CH3CH2OH → C4H6 + 2H2O + H2

2)Дегидрогенизация нормального бутилена:

CH2=CH—CH2—CH3 → CH2=CH—CH=CH2 + Н2

 Характеристика производства по выделению бутадиена

Выделение бутадиена из углеводородных смесей на ОАО «Омский каучук» производится на установках экстрактивной ректификации с применением в качестве экстрагента ацетонитрила.

В технике эти смеси носят общее название: бутилен-дивинильная фракция (БДФ), фракция углеводородов С4, иногда – пиролизная фракция (ПФ). Во всех случаях содержание бутадиена в смеси различно и может находиться в широких пределах в зависимости от способа получения (от 30 до 55% вес.).

Процессы разделения углеводородов С4 и, в частности, выделение бутадиена в чистом виде представляет значительные трудности. Эти трудности обусловлены, главным образом, близостью температур кипения углеводородов С4 (так, например, разница температур кипения бутадиена, н. бутилена и изобутилена составляет всего лишь 1,7 и 2,30С), а также образованием различных азеотропов (например, отделить н. бутан от бутадиена обычными способами невозможно из-за образования азеотропа). Вследствие этого достигаемая на практике при применении обычных методов фракционирования степень отделения бутадиена от других углеводородов С4 недостаточна для того, чтобы получить бутадиен желаемой чистоты.

Для разделения углеводородов данной группы используются различные методы: азеотропная дистилляция, экстрактивная ректификация и хемосорбция. 

Конструктор сайтов - uCoz