Виробництво дивинила з етилового спирту по Лебедєву - реферати

Вступ
1. Виробництво основнихмономеров для синтетичного каучуку
2. Виробництво дивинила з етіловогоспірта по Лебедєву
3. Основні параметрипроізводства
література

Вступ
Темареферата «Виробництво дивинила з етилового спирту по Лебедєву».
Заостанні роки особливо швидко розвивається виробництво різноманітних сінтетіческіхполімерних матеріалів. Пластичні маси, тканини, гума, лаки, плівки Широко застосовується у всіх галузях промисловості і в побуті. Подальше развітіенародного господарства нашої країни передбачає ще більшу увеліченіепроізводства високополімерпих з'єднань.
У зв'язку з расшіреніемпроізводства високомолекулярних сполук виникає інтерес до проізводствумономеров, службовців безпосереднім сировиною для отримання соєвого молока. Правільнийвибор вихідної сировини і раціональної технології виробництва мономерів вомногом визначають можливість рентабельного отримання високополімернихсоедіненій.

1. Проізводствоосновних мономерів для синтетичного каучуку
Сінтетіческіекаучукі становлять велику групу різноманітних за хімічним составувисокомолекулярних з'єднань, загальним найбільш важливою властивістю яких являетсявисокая еластичність. Для виготовлення з каучуку гумових виробів егопластіфіціруют шляхом ретельного перемішування в змішувачах. При етомеластічность каучуку знижується, пластичність ж значно збільшується. Упроцесі вулканізації пластичність оброблюваної маси зменшується, еластичність значно відновлюється. Після вулканізації резіновиеізделія набувають дуже високу пружність і міцність. Цими властивостями в сочетанііс великою хімічною стійкістю і пояснюється широке застосування резіновихізделій в народному господарстві.
Посколькупроізводство синтетичного каучуку є великотоннажної отрасльюпромишленності органічного синтезу, питання про вибір сировини і методепроізводства вихідних мономерів набуває в даний час ісключітельноезначеніе. В майбутньому основними вихідними видами сировини з'являться гази крекінганефтепродуктов і природний газ. Найбільш важливі мономери для проізводствасінтетіческого каучуку дивинил, ізопрен і хлоропрен, що застосовуються в настоящеевремя, очевидно, не втратять значення і в подальшому. Стирол і а - метілстіролпріменяются зазвичай в якості сополімерів дивинила при отриманні каучуку.
Виробництво основногомономера-дивинила, розроблене за методом С. В. Лебедєва, базувалося спочатку харчовому етиловому спирті. Потім потреба в спирті задовольнялася частічноза рахунок гидролизного спирту. Подальший розвиток промисловості основногоорганіческого синтезу дозволило використовувати для синтезу дивина газинефтепереработкі, зокрема, з етилену отримують етанол, як показано насхеме, а потім дивинил. Незважаючи на вдосконалення технології та аппаратурипроізводства дивинила, використання побічних продуктів, введення в ісходнуюшіхту оцтового, альдегіду, витрата етилового спирту значний, вартість жеего, в порівнянні з іншими видами нафтового або газового сировини, велика. Поетомуетот метод виробництва дівіпіла витісняється іншими, більш економічними.
Великезначення мають способи отримання дивинила з бутану і бутиленов, які вдостаточном кількості виходять при проведенні крекінг-процесу івикористовуються в даний час як моторне паливо. Способи виділення бутану ібутіленов технологічно добре розроблені. Сутність отримання дивинила ізбутана полягає в каталітичному дегидрировании останнього. Процессдегідрірованія бутану може бути здійснений в дві або одну стадію, какпоказано на схемі.
Болееперспектівним є одностадійний процес. Для процесу дегідрірованіянайдени задовільні каталізатори. Контактування ведеться з прімененіемшарікового або зважена каталізатора.
Можливі синтези дівінілана базі ацетилену, якщо останній отримувати з природних або нафтових газов.Подобние синтези доцільні і в країнах, що не мають нафти, але обладающіхзапасамі кам'яного вугілля або дешевою електроенергією для вироблення карбідногоацетілена. Як видно з описуваної схеми, дивинил з ацетилену можна получітьчерез ацетальдегід, альдоль і бутиленгліколь. Цей метод, відомий підназвою методу Кучерова-Остромисленского, здійснюється у вигляді сложногомногостадійного процесу.
Конденсаціейацетілена з формальдегідом, за методом Реппе, можна отримати бутіндіол, гідріруякоторий отримують бутиленгліколь і потім дивинил. Цей процес також являетсямногостадійним і менш економічним у порівнянні з іншими методами.
Сінтездівініла з ацетилену можливий через вінілацетилен, який в даний времяполучается порівняно легко. Процес гідрування останнього йде труднее.Поетому вінілацетилен гідрохлоріру-ють, в результаті чого утворюється хлоропрен.Хлоропрен є мономером для приготування хлоропренового каучуку, що володіє рядом цінних властивостей.
Посколькунатуральний каучук є полімером ізопрену СН2 = С (СНЗ) - СН = СН2, були зроблені спроби отримання синтетичного изопренового каучуку. Ізвозможних методів на схемі наведені найбільш доцільні. Одним з ніхявляется отримання каучуку з ацетилену і ацетону за методом, разработанномуФаворскім. Процес вироблення ізопрену проходить ряд стадій. Здійснення стадійсінтеза діметілацетіленілкарбінола і подальше гідрування його протекаеттрудно. Тому, хоча цей метод був надалі дещо вдосконалено, все ж він є складним і дорогим.
Другімісточніком сировини для отримання ізопрену є ізобутилен, виділений ізгазов нафтопереробки, або отриманий дегидрированием изобутана. Возможнотакже використання бутану шляхом його ізомеризації і дегідрування доізобутілена.
Конденсаціяізобутілена з формальдегідом дає діметілдіоксан - 1,3, який затемкаталітіческі розкладається з утворенням ізопрену. При цьому виділяється половіназатраченного при конденсації формальдегіду. Розвиток виробництва каучуку ізізопрена за цим методом залежить від порівняно обмежених ресурсовізобутіленов. Тому більш перспективний спосіб отримання ізопрену ізнормального пептана, який ізомеризується в ізопентан. Ізопентан можна виделітьіз продуктів каталітичного крекінгу; з легких нафтових погонів, получающіхсяпрі прямий гонці; з газобензінов, які з попутних нафтових газів. Каквідно, ресурси изопентана практично досить великі. На схемі вказано шлях полученіяізопрена пентана.
Изопрен з ізопентанаможет бути отриманий в одну стадію. Можливо і двухстадііное дегідрірованіеізопентана, при цьому на першій стадії виходить ізоамілен, який затемдегідріруют до ізопрену. Можна, отже, використовувати для проізводстваізопрена іізоамілени, присутні в продуктах термічної переробки нафти.
Подальше увеліченіепроізводства синтетичного каучуку можливо тільки з використанням наіболеедешевого сировини газів нафтопереробки або природного газу, службовців ісходнимвеществом для виробництва ацетилену .> >
Схема № 1. Схеми методовсінтеза дивинила, ізопрену і хлоропрену.

2. Проізводстводівініла з етилового спирту по Лебедєву

Дивина (бутадієн-1,3) СН2 = СН - СН = СН2 - бесцветнийгаз солодкуватого запаху, температура кипіння-4,41 °, температураплавленія- 108,9 °. Питома вага газу по повітрю 1,877. Для дивинила, вуглеводню з сполученими подвійними зв'язками, особливо характерна здатність кполімерізаціі з утворенням високомолекулярних вуглеводнів, близьких посвойствам до каучуку. Із загальної кількості мономерів, які витрачаються в настоящеевремя для синтезу каучуку, на частку дивинила припадає близько 85%. Образованіедівініла з етилового спирту за способом С. В. Лебедєва протікає в прісутствіікаталізатора, що володіє змішаними функціями дегідрірованія, дегідратації іконденсаціі, і відповідає загальному рівняння:
2С2Н5ОН → С4Н6 + Н2 + 2Н20
Поопісиваемой схемою виробництво дивинила складається з наступних основних стадій:
1) підготовка шихти і контактування,
2) конденсація,
3) абсорбція,
4) десорбція,
5) екстракція,
6) ректифікація.
Свежійі поворотний етиловий спирт змішуються в певному відношенні в ємності дляспірта 13.З неї отримана шихта, що містить деякий колічествоацетальдегіда, подається відцентровим насосом в напірний бак 1, з которогосамотеком, через теплообмінник 2и спіртоуловітель 3стекает вкіпятільнік 12.Образовавшіеся в ньому пари спирту, відокремившись отжідкості, надходять в перегрівник 4 і нагріваються в ньому до температуриоколо 100 ° С. Подальший перегрів пари до температури контактірованіяосуществляется в центральному перегрівачів 14и вертікальномперегревателе 15.Перегретие пари надходять в реторти контактної печі, обігрівається форсунками, в яких згорає мазут або газ, що відходить з скрубберов.Димовие гази, що утворюються при згорянні палива після обігріву реторт, використовуються для підігріву йдуть на контактування парів в вертикальному і Центральної перегрівачів 15, 14.
У ретортах контактнойпечі, заповнених каталізатором Лебедєва, протікають основні реакцііобразованія дивинила. Складний процес перетворення етилового спирту в дівінілможет бути виражений рівняннями:
1) СНЗ-СН2ОН - СНЗ-СНТ + 2Н
2) 2СН3-СНТ - СНЗ-СНОН-СН2-СНО-- СНа-СН = СН-СНТ + Н20
3) СНЗ-СН = СН-СНТ + 2Н - СН3-СН = СН-СН2ОН
4) СНа-СН = СН-СН2ОН- Н20 + СН2 = СН-СН = СН2
Реакціонниегази по виході з контактного печі проходять пиловловлювач 17, в которомзадержівается буря газом каталізатор, і направляються в систему конденсації.
Вводяних конденсаторах 5конденсіруется в основному етиловий спирт. Затемон проходить через фазоразделітелі 10і збирається в збірниках 18.Центробежнимнасосом вміст з цих збірок перекачується на епюрацію для отделеніялегколетучіх, після чого надходить на ректифікацію для виделеніяспірта-регенерату. На схемі цей процес не показаний. Потім конденсаціяосуществляется в конденсаторі 6, охолоджується розсолом до -5 ° С.Конденсат, що складається, головним чином, з ефірів і альдегідів, з етогоконденсатора через фазоразделітель 10 стікає в збірник 18і перекачіваетсяна установку для виділення етилового спирту, після чого етиловий спіртвозвращается в ємність 13.
Несконденсіровавшаясяв конденсаторі 6парогазовая фаза надходить в фазоразделітель 7.Отделівшаясяв ньому рідина стікає в збірник 18.Парогазовая фаза турбокомпрессоромподается в холодильник 8и проходить потім послідовно через тріскруббера 9. У холодильнику 8конденсіруется частина дівініла.Конденсат стікає в збірник 19.Скруббери 9орошаются етіловимспіртом, який закачується з приймача 21, через холодильник 11подаетсяна останній по ходу газу скрубер і рухається потім противотоком навстречугазу.
Насичений дівінілометіловий спирт, який випливає з першого по ходу газу скрубера 9, собіраетсяв збірнику 19І перекачується через теплообмінник 14в десорбер 15 (див. Схему № 3).
Необходімаядля десорбції дивинила температура підтримується в десорбері 15 паром, що надходять в кип'ятильник 16.
Етіловийспірт, що випливає з кубової частини десорбера 15, проходить теплообмінник 14, холодільнік13 і відцентровим насосом перекачується в приймач регенерірованногоабсорбента 21 (схема № 2). Вихідні з верхньої частини десорбера парилегкокіпящіх речовин конденсуються в дефлегматоре 1. Частина конденсату з неговозвращается в десорбер у вигляді флегми. У копденсаторе 2, охлаждаемом розсолом, конденсуються пари, несконденспровавшіеся в дефлегматоре 1. Образовавшійсяконденсат стікає в збірник 10. Несконденспровавшіеся гази здуваються вабсорбціонную установку. Дивина-сирець надходить в напірний бак 3, з которогосамотеком зливається в змішувальний бачок 11, де змішується з водою.
Вода, необхідна дляекстрагірованія домішок з дивинила, надходить з мірника 5 і двіжетсяпротівотоком дівініле, утворюючи з ним емульсію в змішувальних бачках 11. Расслоеніеемульсіі відбувається в відстійниках 4. Дивинил, що має меншу питому вагу (близько 0,62), виходить зверху, вода витікає знизу відстійників. Відмитий дівінілсобірается в приймальнику 18. Відцентровим насосом з цього приймача дивинил перекачіваетсяв напірний мірник 6, з якого надходить па ректифікацію, з метою отделеніяот висококиплячих вуглеводнів (залишку). Ректифікація здійснюється в колонне7.

література
1. Смирнов Н. І., Синтетичні каучуки, ДХІ, 1954.
2. Уитби Г., Синтетичний каучук, ДХІ, 1957.
3. Горін Ю. А. ХП, № 2, 1, 1957.
4. Фрідштейн І. Л. Литвин О. Б., Промислові шляху синтезу ізопрену. Хім. наука і пром. № 3, 299, 1957.
5. Смирнов Н. І., Синтетичні каучуки, ДХІ, 1934
2. Литвин О. Б. Основи технології сінтезакаучуков, ДХІ, 1959

Чи не здавайте скачаний роботу викладачеві!