Производство изобутилена
Особенности дегидрирования изобутана. Выделение изобутан-изобутиленовой фракции из контактного газа дегидрирования изобутана. Гидратация изобутилена в триметилкарбинол. Экстракция изобутилена, гидролиз изобутилсерной кислоты и ректификация изобутилена.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.11.2011 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Волжский политехнический институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения
Высшего профессионального образования
Волгоградский государственный технический университет
Кафедра: Химической технологии полимеров и промышленной экологии
Реферат
по дисциплине: " Технология мономеров для ВМС"
на тему: "Производство изобутилена"
Выполнил: студент группы ВХК-552
Афанасьева О.В.
Проверил: преподаватель
Крекалёва Т.В.
г. Волжский 2010
Содержание
- Введение
- 1.1 Дегидрирование изобутана
- 1.2 Выделение изобутан-изобутиленовой фракции из контактного газа дегидрирования изобутана
- 2. Выделение изобутилена из фракции С4 на ионообменных смолах
- 2.1 Гидратация изобутилена в триметилкарбинол
- 2.2 Дегидратация триметилкарбинола в изобутилен
- 3. Выделение изобутилена из фракции С4 с помощью серной кислоты
- 3.1 Экстракция изобутилена
- 3.2 Гидролиз изобутилсерной кислоты и ректификация изобутилена
- Заключение
- Библиографический список
Введение
Производство изобутилена
В промышленности синтетического каучука изобутилен используется как мономер для производства бутилкаучука и полиизобутилена, а также для производства изопрена методом конденсации изобутилена с формальдегидом.
Изобутилен (СН3) 2С=СН2 при нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с неприятным запахом, Изобутилен нерастворим в воде; растворяется в этиловом спирте и диэтиловом эфире. Вступает во все реакции, характерные для олефинов; легко полимеризуется в присутствии кислых агентов. Взрывоопасен. Пределы взрывоопасных концентраций с воздухом 1,7-9,0% (об.). При вдыхании оказывает наркотическое действие.
Основным источником получения изобутилена являются газы нефтедобычи и нефтепереработки, содержащие изобутан и изобутилен. Изобутилен может быть получен дегидрированием изобутана.
В настоящее время все большее значение приобретают процессы извлечения изобутилена из пиролизных фракций С4. Промышленное выделение изобутилена из фракции С4 осуществляется либо с помощью серной кислоты, либо жидкофазной гидратацией на ионообменных смолах.
1. Получение изобутилена дегидрированием изобутана
1.1 Дегидрирование изобутана
Дегидрирование изобутана в изобутилен протекает по реакции:
Параллельно протекают следующие побочные реакций. Дегидрирование бутана в бутены:
Изомеризация:
Крекинг с образованием легкокипящих углеводородов (СН4, С2 Н4, С2 Н6, С3Н6, С3Н8), тяжелокипящих углеводородов (С5 и выше) и кокса.
изобутилен изобутан изобутилсерная кислота
Рисунок 1 - Схема дегидрирования изобутана в изобутилен: 1, 18 - сепараторы: 2 - испаритель; 3 - перегреватель; 4 - трубчатая печь; 5 - реактор; 6 - регенератор; 7, 13 - котлы-утилизаторы; 8 - электрофильтр; 9, 14 - скрубберы; 10, 15 - холодильники; 11, 12, 16, 17 - насосы; I-сырье; II - топливный газ; III - воздух; IV - азот; V - свежий катализатор; VI - отработанный катализатор; VII - природный газ; VIII - водяной пар; IX - катализаторная пыль; X - дымовые газы; XI - контактный газ; XII - вода на очистку; XIII - свежая вода.
Технологический процесс дегидрирования изобутана в изобутилен (рисунок 1) осуществляется следующим образом. Сырье - изобутановая фракция - через сепаратор 1 поступает в испаритель 2, где испаряется при температуре 45°С и давлении 0,59 МПа. Отсепарированные пары сырья перегреваются до 60°С в перегревателе 3, до 150°С в змеевике реактора 5 за счет теплоты контактного газа и до 550°С в печи 4 за счет теплоты сгорания топливного газа. Из печи перегретые пары изобутилена поступают в нижнюю часть реактора 5 под распределительную решетку.
Дегидрирование изобутана проводится при 540-5900 С в кипящем слое пылевидного алюмохромового катализатора К-5, циркулирующего в системе реактор-регенератор. Реакция дегидрирования эндотермическая. Теплота для реакции подводится с регенерированным горячим катализатором. Регенерированный катализатор вводится в реактор над верхней секционирующей решеткой, отработанный катализатор отводится из низа реактора.
Контактный газ для снижения температуры и обрыва крекинга углеводородов отдает теплоту в змеевике реактора 5, затем очищается от катализаторной пыли в двухступенчатых циклонах, расположенных в верхней части реактора и направляется на охлаждение в котел-утилизатор 13. Из котла-утилизатора контактный газ с температурой 300°С поступает в скруббер 14, где охлаждается до 40°С и окончательно освобождается от катализаторной пыли. Скруббер 14 разделен глухой тарелкой на две части. Нижняя часть скруббера орошается циркуляционной водой с температурой 70-90°С без предварительного охлаждения, подаваемой насосом 17. Циркуляция воды в верхней части скруббера осуществляется насосом 16 через холодильник 15, где вода охлаждается с 60 до 35°С. В нижней части скруббера накапливается катализаторная пыль, поэтому часть воды постоянно выводится на очистку. Из скруббера контактный газ с температурой 40°С поступает в сепаратор 18, где отделяется от воды, и далее направляется на выделение изобутан - изобутиленовой фракции.
В процессе дегидрирования на катализаторе откладывается кокс, в результате активность катализатора падает. Для восстановления активности отработанный катализатор из реактора подается в регенератор 6. Регенерация катализатора проводится воздухом при 650°С и давлении 0,117 МПа. Температура в зоне горения регулируется подачей топливного газа. В нижней части регенератора имеется восстановительный стакан, куда подается природный газ для восстановления в катализаторе избыточного шестивалентного хрома до трехвалентного. Для десорбции продуктов восстановления в нижнюю часть стакана вводится азот. Газы десорбции поступают в зону горения.
Дымовые газы из регенератора охлаждаются до 300°С в котле-утилизаторе 7, затем для более тонкой очистки от катализаторной пыли проходят электрофильтр 8, поступают в скруббер-увлажнитель 9 и выбрасываются в атмосферу.
Условия и показатели процесса дегидрирования изобутана в изобутилен
Температура,°С 580-590
Давление над кипящим слоем, МПа 0,125
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 120-150
Выход изобутилена в расчете на пропущенный нзобутан, 42 % (масс.) Селективность, % (масс.) 82
Конверсия, % (масс.) 51
Рисунок 2 - Схема выделения изобутан-изобутилеиовой фракции из контактного газа дегидрирования изобутана: 1 - буфер; 2 - компрессор; 3, 15, 23, 30 - водяные конденсаторы; 4, 8, 16, 24 - пропановые конденсаторы; 5, 9, 17, 25 - сепараторы; 6, 10, 18, 26, 31 - емкости; 7 - абсорбер; 11, 19, 20, 27, 32 - насосы; 12 - теплообменник; 13 - десорбер; 14, 22, 29 - кипятильники; 21, 28 - ректификационные колонны, I - контактный газ; II - абсорбент; III - пропан; IV - отдувки в топливную сеть; V - изобутан - изобутиленовая фракция; VI углеводороды С5 и выше.
Примерный состав контактного газа дегидрирования изобутана, % (масс.)
Водород 1,9
Метан 2,4
Углеводороды Q 1,3
Углеводороды С3 2,9
Бутан 1,1
Бутены 0,8
Изобутилен 41,9
Изобутан 45,9
Углеводороды С8 н выше 0,5 Оксид и диоксид углерода 1,3
1.2 Выделение изобутан-изобутиленовой фракции из контактного газа дегидрирования изобутана
Контактный газ из цеха дегидрирования изобутана поступает в буфер 1, а оттуда на компрессор 2 (рисунок 2). Контактный газ, скомпримированный до 1,27 МПа, подается на конденсацию в основной конденсатор 3, охлаждаемый водой, а затем в конденсатор 4, где конденсация происходит за счет испарения жидкого пропана при 0°С.
Парожидкостная смесь углеводородов после конденсаторов поступает в сепаратор 5, откуда конденсат сливается в емкость 6, а не сконденсировавшийся газ направляется в абсорбционную колонну 7 для извлечения углеводородов С4. В качестве абсорбента используется тяжелая фракция контактного газа (кубовая жидкость колонны 28). Абсорбент перед подачей в абсорбер охлаждается в пропановом холодильнике 8 до 10° С.
Неабсорбированный газ (водород, метан, углеводороды С2, С3, диоксид углерода) из верха абсорбера 7 через сепаратор 9 отводится в топливную сеть, а насыщенный абсорбент из куба абсорбера 7 через теплообменник 12 подается в десорбционную колонну 13. Десорбер обогревается паром через кипятильник 14. Отогнанные пары углеводородов конденсируются в водяном конденсаторе 15 и пропановом конденсаторе 16. Полученные конденсаты сливаются в емкость 18, откуда часть углеводородов С4 подается на орошение колонны, остальное количество направляется в емкость 6. Кубовая жидкость колонны 13 - десорбированный абсорбент - после охлаждения в теплообменнике 12 собирается в емкость 10 и возвращается на абсорбцию.
Углеводородный конденсат из емкости 6 насосом 20 подается в колонну стабилизации 21 для отгонки углеводородов С2 и С3. Пары из верхней части колонны 21 конденсируются в конденсаторах 23 и 24. Не сконденсировавшиеся газы стравливаются в топливную сеть, а конденсат собирается в емкость 26 и в виде флегмы возвращается в колонну. Кубовая жидкость колонны 21 самотеком за счет разности давлений поступает в ректификационную колонну 28 для отделения изобутан - изобутиленовой фракции от углеводородов С5 и выше. Колонна 28 обогревается паром через кипятильник 29. Изобутан - изобутиленовая фракция отбирается из верхней части колонны и направляется на выделение изобутилена. Кубовая жидкость колонны 28 - фракция углеводородов С5 и выше - откачивается на склад или используется в качестве абсорбента при извлечении углеводородов С4
Режим работы колонн установки выделения изобутан - изобутиленовой фракции из контактного газа дегидрирования изобутана
Колонна Колонна Колонна Колонна
7 13 21 28
Температура верха, °С 25 25-30 60-70 50-55
Температура низа, °С 25 150-155 100-105 80-85
Давление в кубе, МПа 1,17 0,44 1,81 0,64
Число тарелок 50 55 40 50
Примерный состав изобутан-изобутиленовой фракции, % (масс.)
Углеводороды С3 0,2 Изобутан 52,6
Изобутнлен 45,0 Бутан 1,2
Бутены 0,8 Углеводороды Св н выше 0,2
2. Выделение изобутилена из фракции С4 на ионообменных смолах
Процесс извлечения изобутилена на ионообменных смолах основан на способности изобутилена в присутствии сульфокатионита вступать в реакцию с водой с образованием бутилового спирта-триметилкарбинола (ТМК).
Процесс состоит из двух основных стадий.
1. Гидратация изобутилена в ТМК:
2. Дегидратация ТМК в изобутилен:
Для извлечения изобутилена используются ионообменные смолы на основе сополимеров стирола с дивинилбензолом (КУ-1, КУ-2). Сырьем для данного процесса могут служить различные изобутилен - содержащие фракции С4 (полученные при дегидрировании бутана, пиролизные, крекинговые и др.).
Достоинством метода является отсутствие коррозионно-активных сред, возможность многократного использования катализатора и высокая чистота получаемого изобутилена.
2.1 Гидратация изобутилена в триметилкарбинол
Рисунок 3 - Схема выделения изобутилена на ионообменных смолах (гидратация изобутилена в ТМК): 1 - отмывочная колонна; 2 5, 7, 8, 11, 16, 21 - насосы; 3 - подогреватель; 4 - сборник; 6, 15, 20,28-емкости; 51,52 - гидротаторы; 9,14, 19, 24 - водяные конденсаторы; 10 - отстойник; 12, 17, 22 - ректификационные колонны; 13, 18, 23 - кипятильники; 25, 27 - сепараторы; 26 - пропановый конденсатор; I - фракция С4; II - обессоленная вода; III - вода на очистку; IV - паровой конденсат; V - бутеновая фракция; VI - кубовая жидкость колонны 17 на подогрев конденсата; VII - ТМК; VIII - отдувки на сжигание.
Исходная пиролизная фракция, содержащая изобутилен, подается в нижнюю часть колонны (рисунок 3) для отмывки от аммиака, солей меди, ДМФА и карбонильных соединений обессоленной водой. Объемное соотношение фракция С4: вода = 1:
1. Температура в кубе колонны 1 должна быть не менее 10°С. Обессоленная вода из сборника 4 насосом 5 подается в верхнюю часть колонны 1. Промывная вода из куба колонны насосом 2 направляется в контур орошения. Избыток циркуляционной воды после отпарки направляется на очистку. Отмытая пиролизная фракция из верха колонны 1 собирается в емкости 6, откуда насосом 7 подается на гидратацию в нижнюю часть гидрататора 5, заполненного ионообменной смолой. Гидратация изобутилена в ТМК протекает на катализаторе КУ-2ФПП. при температуре 90°С и давлении 0,75-2,0 МПа в гидрататорах 51 и 52, работающих в экстракционно - реакционно - противоточном режиме. Для обеспечения необходимой высоты слоя катализатора гидрататоры 51 и 52 работают как один аппарат: конденсат подается в верхнюю часть гидрататора 52 и отбирается из нижней части гидрататора 51 в виде слабого водного раствора ТМК. Объемное соотношение конденсат: сырье составляет 5: 1.
Пиролизная фракция поступает в нижнюю часть гидрататора 51 и из верхней его части насосом 8 подается в нижнюю часть гидрататора 52. Пройдя слой катализатора отработанная фракция С4 из верхней отстойной зоны гидрататора 52 поступает в конденсатор 9.
Полученный конденсат - бутеновая фракция - стекает в отстойник 10, откуда насосом 11 подается в колонну 12 для очистки от ТМК и воды. Отстоявшиеся ТМК и вода из отстойной зоны аппарата 10 направляются в колонну 17.
Из нижней части гидрататора 51 продукты реакции поступают в колонну 17 для концентрирования ТМК. Колонна 17 обогревается паром через выносной кипятильник 18. Кубовая жидкость колонны 17 используется для подогрева парового конденсата, подаваемого на гидратацию.
Отгоняемые пары азеотропа ТМК и воды поступают в конденсатор 19. Полученный конденсат стекает в емкость 20, откуда часть его подается насосом 21 в колонну 17 в виде флегмы, а остальное количество направляется в колонну 22 на дополнительную дегазацию от легкокипящих углеводородов. Обогрев колонны 22 осуществляется паром через кипятильник 23. Отгоняемые пары углеводородов и унесенные пары азеотропа ТМК поступают на конденсацию в дефлегматор 24. Сконденсировавшиеся пары азеотропа ТМК и воды самотеком возвращаются в колонну 22 в виде флегмы, а не сконденсировавшиеся углеводороды через сепаратор 25 направляются на конденсацию в пропановый конденсатор 26. Из пропанового конденсатора жидкая фаза, состоящая из азеотропа ТМК и воды, возвращается в колонну 17. Не сконденсировавшиеся легкокипящие углеводороды направляются на сжигание. Азеотроп ТМК с водой из куба колонны 17 поступает в емкость 28, откуда насосом подается на дегидратацию.
2.2 Дегидратация триметилкарбинола в изобутилен
Рисунок 4 - Схема выделения изобутилена на ионообменных смолах (дегидратация триметилкарбинола в изобутилен): 1 - дегидрататор; 2, 19, 28 - кипятильники; 3, 15, 20, 29 - конденсаторы; 4, 30 - сепараторы; 5,9 - емкости; 6, 10, 12, 17, 22, 25, 31 - насосы; 7, 13, 32 - холодильники, 8, 16, 21, 23 - отстойники; 11 - отмывочная колонна; 14 - компрессор, 18 - ректификационная колонна; 24 - сборник; 26 - подогреватель; 27 - колонна азеотропной осушки. I - азеотроп ТМК с водой; II - вода на очистку; III - изобутилен-ректификат; IV - отдувки.
Разложение ТМК происходит в дегидрататоре 1 на ионообменной смоле КУ-2ФПП, находящейся в верхней части аппарата (рисунок 4). В нижней части дегидрататора расположены 14 тарелок, предназначенных для более полного выделения ТМК из водного раствора. Дегидрататор обогревается паром через выносной кипятильник 2. Температура в кубе дегидрататора не более 90°С, давление 0,16 МПа.
Пары из верхней части дегидрататора 1 поступают в парциальный конденсатор 3. Сконденсированный ТМК возвращается в дегидрататор, а изобутилен через сепаратор 4 поступает в отмывочную колонну 11, предназначенную для отмывки изобутилена от ТМК. Циркуляция промывной воды осуществляется насосом 12 через холодильник 13. Вода и полимеры изобутилена (димеры, тримеры и т.д.), образующиеся в результате дегидратации ТМК, из куба дегидрататора 1 ч. Полимеры направляются на склад, а водный слой из сборника 9 подается на орошение промывной колонны 11. Отмытый изобутилен из верхней части колонны 11 поступает на компримирование. Скомпримированный изобутилен конденсируется в холодильнике 15, отделяется от воды в отстойнике 16 и направляется на ректификацию от полимеров и ТМК в колонну 18, обогреваемую паром через кипятильник 19.
Кубовая жидкость колонны 18; содержащая изобутилен, ТМК и полимеры, возвращается в промывную колонну 11, а изобутилен-ректификат из верхней части колонны конденсируется в дефлегматоре 20 и собирается в емкость 21. Из емкости 21 часть изобутилена в виде флегмы подается на орошение колонны, другая часть направляется в отстойник 23. Водный слой из отстойника 23 подается в промывную колонну 11, а изобутилен направляется в колонну азеотропной осушки 27. Пары из верхней части колонны 27 конденсируются в дефлегматоре 29 и через сепаратор 30 поступают в отстойник 23. Осушенный изобутилен-ректификат из куба колонны 27 через холодильник 32 направляется на склад.
Изобутилен-ректификат получается с чистотой не менее 99,9% (масс). Содержание примесей должно быть не более, % (масс):
Изобутан, бутены, бутадиен 0,1
Трнметил карбинол 0,005
Карбонильные соединения 0,0001
Вода 0,002
Показатели процесса выделения изобутилена на ионообменных смолах
Конверсия изобутилена, % (масс.) 95
Степень извлечения изобутилена из пиролизных 99 фракций С4, % (масс.)
3. Выделение изобутилена из фракции С4 с помощью серной кислоты
Сернокислотный метод извлечения изобутилена состоит из двух основных стадий. При обработке изобутан - изобутиленовой фракции 60-65% -ной серной кислотой при 35-40°С изобутилен реагирует с серной кислотой с образованием изобутилсерной кислоты:
При разбавлении водой изобутилсерная кислота легко гидролизуется, образуя триметилкарбинол, который тут же дегидратируется под действием серной кислоты в изобутилен:
Рисунок 5 - Схема выделения изобутилена с помощью серной кислоты: 11,12, 13 - циркуляционные насосы, 21,22,23 - отстойники; 31,32,33-холодильники; 4, 5, 7, 16, 21 - насосы; 6, 9, 11 - емкости; 8, 10 - диафрагмовые смесители; 12, 17 - ректификационные колонны; 13, 18, 23 - кипятильники, 14, 19, 24 - конденсаторы; 15, 20, 25, 26 - сборники; 22 - колонна азеотропной осушки; I - изобутан-изобутиленовая фракция; II - 60 % -ная серная кислота; III - изобутилсерная кислота, IV - жидкий аммиак; V - серная кислота; VI - раствор щелочи; VII - раствор щелочи на циркуляцию; VIII - вода; IX, XIII - вода на отпарку углеводородов; X - полимеры; XI - бутановая фракция; XII - изобутановая фракция.
Процесс сопровождается побочными реакциями образования полимеров изобутилена (димеров, тримеров и т.д.):
3.1 Экстракция изобутилена
Извлечение изобутилена из изобутан - изобутиленовых фракций 60% -ной серной кислотой проводится последовательно в трех поглотительных системах, состоящих каждая из смесительного насоса, отстойника и холодильника (рисунок 5). Поглощение изобутилена осуществляется по принципу противотока: изобутан - изобутиленовая фракция поступает на первую ступень поглощения, а свежая 60% -ная серная кислота - на третью ступень поглощения. Фракция С4, содержащая изобутилен, поступает в смесительный насос 11, при помощи которого осуществляется циркуляция эмульсии серной кислоты в углеводородах через холодильник 31 и отстойник 21. Сюда же насосом 4 подается частично насыщенная кислота со второй ступени. Теплота реакции поглощения изобутилена отводится в холодильнике 31 охлаждаемом жидким аммиаком. Температура на первой ступени 35°С, давление 0,44 МПа.
Насыщенная серная кислота из нижней части отстойника 21 с температурой 35°С направляется на выделение и очистку изобутилена, а углеводородная фракция из верха отстойника 21 поступает на вторую ступень поглощения в смесительный насос 12. Сюда же насосом 5 подается серная кислота из отстойника третьей ступени 23. Выходящая из низа отстойника 22 частично насыщенная кислота подается на первую ступень поглощения, а углеводородная фаза - на третью ступень в смесительный насос 11. На третью ступень подается свежая 60% -ная серная кислота; температура на третьей ступени 35°С, давление 0,44 МПа.
Частично насыщенная серная кислота из отстойника третьей ступени 2з подается на вторую ступень, а углеводородный слой (не поглощенные углеводороды) из верха отстойника 2з поступают в емкость 6 для отделения капель серной кислоты. Кислые углеводороды нейтрализуются в смесителе 8, отмываются водой в смесителе 10 и через промежуточный сборник 11 направляются в колонну 12 для очистки изобутановой фракции от полимеров. Пары изобутановой фракции отбираются из верхней части колонны 12, конденсируются и направляются в колонну 17 для отделения изобутана от бутенов. Бутановая фракция из куба колонны 17 направляется на склад, а изобутановая фракция после конденсации поступает на азеотропную осушку в колонну 22. Полученная чистая изобутановая фракция может быть использована для производства изобутилена методом каталитического дегидрирования.
3.2 Гидролиз изобутилсерной кислоты и ректификация изобутилена
Рисунок 6 - Схема выделения изобутилена с помощью серной кислоты (отделение гидролиза изобутилсерной кислоты и ректификации изобутилена): 1 - 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. I - изобутилсерная кислота; II, IV - водяной пар;III - 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
Насыщенная изобутилсерная кислота из отстойника первой ступени отделения экстракции подается в дегазатор 1 для удаления из кислоты растворенных углеводородов (рисунок 6). Отогнанные углеводороды после отмывки и компримирования вновь направляются на экстракцию. Нагретая до 60°С 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 ректификат из куба колонны 18 через холодильник 23 направляется на склад.
Степень извлечения изобутилен составляет 90-95%. Чистота изобутилена - ректификата не менее 99,8 % (масс). Содержание примесей должно быть не более, % (масс):
Бутены 0,15
Бутадиен 0,05
Триметилкарбинол 0,005
Карбонильные соединения 0,0001
Вода 0,005
Ацетиленовые углеводороды - Отсутствие
Углеводороды С5 - Отсутствие
Заключение
Изобутилен является важнейшим мономером олефинового ряда. На его основе получают синтетический каучук, пластмассы, топливо, смазки, присадки к маслам, поверхностно-активные вещества, разнообразные добавки и другие продукты, которые широко используются практически во всех отраслях народного хозяйства.
На первый взгляд химия изобутилена проста и не может представлять особого интереса для химиков с точки зрения получения новых продуктов, улучшения свойств известных соединений, расширения областей применения. Действительно, способ получения полиизобутилена-катионная полимеризация--довольно ординарен. Более того, в полиизобутилене отсутствуют дефекты структуры цепи, способные служить центрами модификации полимера и содействовать изменению его свойств.
Между тем многие аспекты химии и технологии изобутилена и его полимеров не ясны и в лучшем случае дискуссионны. Поэтому глубокий интерес к фундаментальным и перспективным исследованиям в области изобутилена и его полимеров поддерживается уже многие десятилетия и постоянно стимулируется новыми экспериментальными данными. Очевидно, что ряд традиционных представлений, в частности о механизме и кинетике полимеризации мономера, оформлении технологического процесса производства полимеров изобутилена, нуждаются в основательном пересмотре или более того в развитии существенно новых и принципиально отличающихся теоретических и практических подходов.
Многие вопросы химии и технологии изобутилена и полиизобутилена далеко не так просты, как кажется на первый взгляд. Вряд ли найдутся в отечественной и зарубежной химической технологии другие подобные процессы, которые бы с таким трудом поддавались расчету, регулированию и управлению, как процесс катионной поли - и сополимеризации изобутилена.
Библиографический список
1. Алхазов Т.Г., Лисовский А.Е. Окислительное дегидрирование углеводородов, Химия 1980 г.;
2. Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков, Химия 1981 г.;
3. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, Химия 1971 г.;
4. Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования, Киев: Нукова Думка, 1973 г.
5. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков Химия 1980 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование технологии осуществления процесса сернокислотного алкилирования изобутана олефинами. Характеристика качества целевых и побочных продуктов. Алгоритм технологических расчётов реактора и сырьевого насоса, теплообменного оборудования, колонны.
дипломная работа [548,9 K], добавлен 14.02.2016Суть технологии производства стирола и его стадии. Показатели дегидрирования этилбензола, необходимость модернизации системы. Разработка и описание функциональной схемы технологического объекта автоматизации, сборочных чертежей и капитальных вложений.
дипломная работа [970,5 K], добавлен 11.06.2011В производстве автомобильных бензинов наблюдается тенденция к повышению их октанового числа. Сырье, продукты, катализаторы процесса алкилирования. Механизм алкилирования изобутана бутиленом. Метод определения давления насыщенных паров бензинов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.06.2008Физические и химические свойства изооктана, основные промышленные способы его производства гидрогенизацией диизобутилена над никелевым, медно-хромовым и другими катализаторами. Технологическая схема процесса производства и расчет материального баланса.
курсовая работа [263,5 K], добавлен 25.08.2010Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта. Сернокислая гидратация этилена. Структурная и операторская схема процесса спиртового брожения. Материальный баланс ХТС производства этанола на 7900 кг этиленэтановой фракции.
реферат [172,6 K], добавлен 03.10.2014Характеристика производимой продукции предприятия. Характеристика сырья для получения серной кислоты. Материально-тепловой расчет контактного аппарата. Увеличение температуры при окислении двуокиси серы. Расчет контактного аппарата на ветровую нагрузку.
курсовая работа [114,2 K], добавлен 21.10.2013Испытание двухкорпусной выпарной установки. Материальный баланс установки. Коэффициенты теплопередачи по корпусам. Тепловой баланс установки. Испытание процесса ректификации. Экстракция. Описание установки и порядок выполнения работы. Абсорбция.
методичка [677,0 K], добавлен 17.07.2008Технологическая схема производства серной кислоты: краткое описание процесса, функциональная и операторная схема. Этапы сернокислого производства. Получение обжигового газа из серы. Контактное окисление диоксида серы. Материальный расчет, показатели.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.02.2015Физико-химические процессы при приготовление многокомпонентных катализаторов. Получение катализаторов методом осаждения. Анализ влияния условий приготовления на величину поверхности силикагеля. Катализаторы для процессов дегидрирования метанола.
дипломная работа [998,9 K], добавлен 20.05.2015Технологический процесс ректификации. Обоснование выбора основных средств автоматического контроля. Измерение температуры, уровня, расхода и давления газа или жидкости. Расчет сопротивлений резисторов измерительной схемы автоматического потенциометра.
курсовая работа [397,2 K], добавлен 20.09.2012
