ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика способа из "Основы технологии синтеза каучуков Изд 2" Получение дивинила из алифатических углеводородов без применения катализаторов осуществимо при достаточно высоких температурах. Однако при термическом процессе выход дивинила очень низкий, так как одновременно образуется значительное количество продуктов глубокого распада (метана, этилена, пропилена, этана) Глубокий распад углеводородов происходит вследствие того, что при расщеплении алифатических углеводородов для разрыва связи между углеродами (связи С—С) необходимо затратить 58,6 ктл/моль, а теплота разрыва связи углерода с водородом (связи С—Н) составляет 87,3 ккал/моль. Ввиду этого термические процессы не имеют практического значения для получения дивинила. [c.105] Наибольшее промышленное значение в современном производстве мономеров для синтетических каучуков имеют процессы получения дивинила из -бутана и н-бутиленов методами каталитического дегидрирования. [c.105] Применение катализаторов дает возможность проводить дегидрирование при более низкой температуре, при которой термический крекинг может протекать лишь в незначительной степени. Катализаторы способствуют разрыву углерод-водородных свя-зей и предотвращают расщепление углерол-углеродных связей. [c.105] Кроме этих реакций, имеют место также следующие реакции пиролитическое разложение н-бутиленов каталитическая димёри-зация дивинила некаталитическая димеризация дивинила, разложение димера дивинила на водород, углерод, метан, этилен и др. [c.106] Процесс проводится в присутствии катализатора при 530— 600 °С и нормальном давлении. [c.106] Равновесные условия реакции дегидрирования н-бутана видны из данных табл. 20. [c.106] Объемная скорость определяет как отношение объемов углеводородов ( -бутиленов, -бутана или смеси их) в парообразном состоянии, проходящих через реактор в течение 1 ч, к насыпному объему катализатора. [c.107] Реакции дегидрирования протекают, таким образом, эндотермически со средним расходом тепла около 30 к шли-моль. [c.108] По данным рис. 21 можно вычислить процент превращения при равновесии. На рис. 22 показана зависимость этих данных от температуры. Для 30%-ного превращения н-бутана при дегидрировании требуется температура 540 °С при атмосферном давлении (рис. 22). При снижении общего давления до 0,1 ат температура для такого же превращения уменьшается до 430 °С. [c.108] Данные табл. 21 показывают, что дегидрирование н-бутиленов требует низких парциальных давлений и высоких температур. При температуре 600 °С и давлении в 1 ат конверсия не достигает и 16%. При понижении давления до 0,1 ат выход дивинила может повыситься до 40—45%. На практике температуру поддерживают обычно в пределах 650—580 °С ири остаточном давлении 70—100 мм рт. ст. [c.110] При каталитическом дегидрировании н-бутиленов в дивинил, наряду с основной реакцией, наблюдается значительное количество побочных и вторичных реакций, вызывающих изменение конверсии и снижающих выходы дивинила. [c.110] Главным источником потерь являются реакции расщепления, в частности каталитический крекинг дивинила и реакция водяного газа с образованием двуокиси углерода. Важное значение для выходов имеет также реакция каталитической полимеризации дивинила и распада димера. [c.110] В жестких условиях, в которых проводится дегидрирование -бутиленов (даже в присутствии водяного пара), наблюдается некоторое отложение углерода. По мере отложения утлерода на поверхности катализатора выход дивинила падает и дальнейшее проведение реакции становится нецелесообразным. Поэтому при дегидрировании н-бутиленов операции ведутся циклически, т. е. контактирование—регенерация—следующее контактирование и т. д. Для регенерации катализатора подача н-бутиленов периодически выключается и на катализатор поступает один пар. При соприкосновении водяного пара с раскаленным коксом развивается реакция образования водяного газа, сопровождающаяся поглощением тепла. При использовании водяного пара вместо воздуха процесс регенерации протекает более плавно, не сопровождаясь подъемом температуры. [c.110] Изучению реакций каталитического дегидрирования углеводородов С4 посвящены работы ряда советских ученых И. Д. Зелинского, А. А. Баландина и других . [c.111] Наилучшим видом сырья для производства дивинила из углеводородов С4 являются н-бутилены. Однако ориентироваться на использование в качестве основного сырья н-бутиленов не всегда возможно, поскольку ресурсы этих углеводородов не. безде достаточны для обеспечения потребности в них производства синтетического каучука и высокооктанового бензина. [c.111] Под конверсией понимается число молей углеводородов, про-, реагировавших за один проход, на 109 молей питательной смеси. [c.111] Выход н-бутиленов на пропущенный н-бутан выражается числом процентов н-бутиленов, образовавшихся при прохождении паров н-бутана за один проход через слой катализатора. [c.111] Выход дивинила на пропущенный н-бутилен выражается числом процентов дивинила, образовавшегося при прохождении паров н-бутиленов за один проход через слой катализатора. [c.111] Процессы получения дивинила из н-бутана могут быть разделены на две категории одно-тадийные и двухстадийные с промежуточным разделением н-бутана и н-бутиленов. Принципиальные схемы двухстадийного и одностадийного процессов дегидрирования н-бутана в дивинил приведены на рис. 24 и 25. [c.112] Вернуться к основной статье