Главная -> Словарь

Абсорбции необходимо

Бутлеров и Горяинов показали, что изобутилен полимеризуется в присутствии серной кислоты. Позже эта реакция, известная как холодный сернокислотный процесс , была применена для производства диизобутилена путем абсорбции изобутилена 65 %-ной серной кислотой из бутан-бутеновой фракции при 30—35°. Затем нижний сернокислотный слой и абсорбированный в нем изобутилен нагревались до 100°, при этом отделялся полимер, состоявший из диизобутилена, триизобутилена и более высококипящих полимеров. Почти двойной выход октенов был получен при проведении полимеризации той же самой бутан-бутеновой фракции в одну ступень при температуре 80—90° в присутствии 65 %-ной серной кислоты. Этот процесс известен как горячий сернокислотный процесс. Фракции октенов, полученные горячим сернокислотным процессом, состояли главным образом из сополимеров изобутилена и н-бутилена. При обработке бутиленов и амиленов большими количествами 96 %-ной серной кислоты при 0° получались смеси, состоящие из парафинов, олефинов и циклоолефинов. Олефины и циклоолефины присутствовали во фракциях, выкипающих выше 250°; фракция, кипящая ниже 240°, состояла главным образом из предельных углеводородов. В противоположность этим результатам при обработке изобутилена концентрированной серной кислотой в количестве' 10 % объемн. при 0° фракция полимера, выкипающая ниже 225°, содержала от 50 до 60% олефинов. Таким образом, выход парафиновых углеводородов повышался с увеличением отношения концентрированной серной кислоты к взятым в реакцию олефи-нам. При обработке изобутилена 91 %-ной серной кислотой при 0е образовывался жидкий продукт, содержащий во фракции, выкипающей ниже 200°, 63% парафинов, в то время как при применении 87%-noii серной кислоты в соответствующей фракции были обнаружены лишь следы парафинов, а при применении 77 %-ной серной кислоты парафины вообще отсутствовали. В присутствии 67 %-пой серной кислоты при 0° полимеризации не было, но при 35° образовывался полимер, содержавший диизо-бутилен и триизобутилен.

1 — колонна абсорбции изобутилена; 2 — полимеризатор; 3 — насос для подачи фракции C4i 4 — отстойник; S — разделитель кислоты и полимеров.

3) величины скоростей абсорбции изобутилена в кислотах разной концентрации варьируют весьма резко, но в среднем он растворяется в 10—80 раз быстрее, чем бутен-2.

Различия в скоростях абсорбции бутиленов должны учитываться при выборе оптимальных условий их алки-лирования. В частности, повышенная скорость абсорбции изобутилена предопределяет при прочих равных условиях большую вероятность протекания побочной-реакции его полимеризации и более быструю отработку кислоты.

Методы выделения изобутилена из фракции €4 основаны на его повышенной реакционной способности по сравнению с нормальными бутиленами, которая объясняется сверхсопряжением шести С—Н-связей с двойной связью. Так, скорость абсорбции изобутилена 60%-ной H2SO4 в 150—200 раз выше, чем 2-бутенов, и приблизительно в 300 раз больше, чем 1-бутена.

Если гидратации подвергают фракцию С4 крекинг-газов , в которой присутствует также изо-бутилен, последний, как и бутадиен, следует предварительно удалить. В тех условиях, которые нужно выдерживать, чтобы обеспечить быструю абсорбцию н-бутилепов, оба эти непредельных углеводорода полимеризуются н осмоляются. Газы очищают от изобутилеиа и бутадиена в две стадии. Для этого сначала избирательно поглощают 60—65%-ной серной кислотой при температуре от 0 до —5° изобутилен, который превращается в третга-бутил-серную кислоту. В этих условиях бутадиен с кислотой ire реагирует. Затем газы отмывают от бутадиена аммиачным раствором полухлористой меди, с которой он образует твердый комплекс Си2С12-С4Нв, распадающийся на составные части при нагревании до 80°. При этом теряется до 20% к-бутиле-нов . Так как в бутан-бутиленовой фракции содержится немного бутадиена, потери бутиленов с ним незначительны. Из образующейся при селективной абсорбции изобутилена /претп-бутилсерной кислоты очень легко получить треяг-бутиловый спирт. Для этого к третге-бутил-серной кислоте прибавляют при 0° столько воды, чтобы концентрация кислоты снизилась до минимума, и дают смеси отстояться; при этом выделяется маслянистый слой продуктов полимеризации . Затем водный слой перегоняют с острым паром, получая в дистилляте яг/зетга-бутиловый спирт, разбавленный водой. При ректификации дистиллята отгоняется азеотропная смесь , кипящая при 81°. Обезвоживание можно также проводить бензолом по обычному методу. Уже при нагревании с относительно разбавленной серной кислотой mpem-бутиловый спирт дегидратируется в изобутилен . Поэтому либо экстрагируют спирт крезолом после некоторого разбавления /тгрете-бутилсерной кислоты водой, либо это разбавление производят до

Реакцию взаимодействия изобутилена с серной кислотой исследовал еще Бутлеров . Им было установлено, что при гидролизе продукта абсорбции изобутилена серной кислотой образуется триметилкарбинол.

Для максимального использования содержащихся во фракции н-бутиленов целесообразно проводить их абсорбцию в две ступени по схеме, приведенной на рис. V.16 для абсорбции изобутилена серной кислотой.

Методы выделения изобутилена основаны на его повышенной реакционной способности по сравнению с н-бутиленами, которая объясняется повышенной электронной плотностью двойной связи из-за эффекта сверхсопряжения шести С—Н-свя-зей с двойной связью. Так, скорость абсорбции изобутилена 60 %-й H2SO4 в 150—200 раз выше, чем 2-бутенов, и приблизительно в 300 раз выше, чем 1-бутена. Недостатки этого метода— наличие высокоагрессивных коррозионных сред, относительно низкая чистота продукта, высокий выход олигомгеров.

Другое видоизменение процесса предложено Standard Oil Development Со . Бутан-бутиленовая фракция подвергается сначала действию 60—65% серной кислоты при комнатной температуре для абсорбции изобутилена, а затем действию 87% серной кислоты для абсорбции н-бутиленов. Эти две кислоты смешиваются, и смесь нагревается до температуры от 65 до 150° С для того, чтобы произошла раздельная и совместная полимеризация углеводородов.

Процесс получения диизобутилена с применением холодной серной кислоты состоит из двух стадий — абсорбции изобутилена серной кислотой и полимеризации. Схема процесса приведена на рис. III.2. Бутан-бутиленовая фракция с содержанием 15—20% изобутилена подается в абсорбер /, где при 20—25°С 65%-ной серной кислотой абсорбируется изобутилен. Тепло абсорбции снимается при помощи холодильника, смонтированного в верхней части абсорбера.

Абсорбция обычно применяется для разделения смеси из двух и более газовых компонентов. После абсорбции необходимо выделить, или десорбировать, растворенный газ. Десорбция может осуществляться повышением температуры или понижением давления либо комбинацией этих двух методов.

Теплоту абсорбции необходимо отводить, так как повышение температуры абсорбента резко ухудшает процесс абсорбции и может даже привести к его прекращению.

При расчете процесса абсорбции необходимо установить коэффициент извлечения компонентов газа абсорбентом. Коэффициентом извлечения ф называется отношение числа молей данного компонента, извлеченного в абсорбере, к числу его молей в исходном газе. Коэффициент извлечения при заданием режиме абсорбции зависит от физико-химических свойств и количества извлекаемых компонентов, а также количества и качества подаваемого абсорбента. Повышение давления в абсорбере и: увеличение количества

Для осуществления процесса абсорбции необходимо, чтобы парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе рг было больше, чем в абсорбенте рж. Разность этих давлений Ар == рг — рж определяет движущую силу процесса абсорбции. При АР 0 происходит процесс абсорбции, при АР