Главная -> Словарь

Пропилена температура

В ректификационной колонне 9 с 50 теоретическими тарелками фракционируют сырую окись пропилена. Из верхней части выходит при 34 °С 98%-ная окись пропилена, а в кубе колонны остаются вода, дихлорпропан с небольшими примесями дихлордиизопропилового эфира, пропионовый альдегид и пропиленгликоль. Дихлорпропан из куба колонны периодически удаляют осушкой хлоридом кальция. Выход окиси пропилена составляет около 80% по отношению к исходному хлору. Установка работает непрерывно и, несмотря на небольшие размеры аппаратов, имеет высокую производительность.

Для окисления под давлением рекомендуются нитрилы, например ацетонитрил . При использовании в качестве растворителей по-лиацилированных сложных эфиров, например пропиленгликоль-диацетата, конверсия через 5 мин достигает 20%; при этом получается смесь следующего состава :

Выход в единицу времени на единицу объема для окиси пропилена составляет 400—450 г/.

Это привело к разработке нового процесса в 1946—1947 гг. фирмой Shell Development Co. . В промышленном масштабе конверсия пропилена составляет 14% при 368 °С и объемном соотношении пропилен : водяной пар : кислород = 4,4 : 4,7 : 1 в присутствии 0,4% окиси меди на карбиде кремния. Выход акролеина колеблется в пределах 65— 85% .

Тогда как при алкилировании в паровой фазе превращение пропилена составляет только 90%, в жидкофазном процессе достигается полное превращение пропилена, при этом образуются моно- или полизамещен-ные бензолы. При хорошем качестве исходного сырья можно получить 12—16 объемов сырого кумола на 1 объем серной кислоты. Типичные условия проведения и полученные результаты промышленного процесса приведены в табл. 3.

Другой жпдкофазпый процесс основан па применении в качестве катализатора поливольфрамовой кислоты при 240—270°С и 15—20 МПа, когда степень конверсии пропилена составляет 60—• 70%, а селективность по изопропиловому спирту доходит до 98%. Аналогично изопропиловому спирту прямой гидратацией н-бу-тиленов можно получать вгор-бутиловый спирт. Существует и способ прямой гидратации изобутилена на сульфокатионите, являющийся составной частью переработки С^фракций и служащий для извлечения изобутилена.

Фосфорнокислотный катализатор — довольно агйтивный контакт: с 1 кг его можно получить 800 л изопропилбензола. Однако срок службы катализатора сравнительно 'небольшой 25—30 сут. Степень конверсии пропилена составляет 90—95%.

Изомеризация окиси пропилена в аллиловый спирт впервые реализована в промышленности в 1961 г. фирмой Food Machinery Corp. на заводе по производству синтетического глицерина мощностью 18 тыс. т/год. Зарубежные фирмы используют в качестве катализатора фосфат лития, промотированный щелочными добавками. Процесс осуществляется в жидкой или в газовой фазах. Жид-кофазная изомеризация проводится в среде высококипящего инертного растворителя , в котором суспендирован тонко измельченный катализатор. Нагретые до 230—320 °С пары окиси пропилена пропускаются через слой жидкости. Время контакта 3—20 с. Выходящий из реактора раствор отделяется от катализатора, непревращенное сырье и продукты реакции разделяются ректификацией. Растворитель используется повторно. Степень превращения окиси пропилена составляет примерно 50%, выход аллилового спирта на превращенное сырье — около 90% . Цикл работы катализатора 30—48 ч.

Процесс эпоксидирования ведут до исчерпывания гидроперекиси. Селективность превращения пропилена составляет 95—97%. При-этом селективность эпоксидирования по гидроперекиси равна 80—85%. Остальное количество ее превращается главным образом в ацетофенон.

В настоящее время фирма разработала экономически более выгодный двух-стадийный процесс , в котором окисление проводится последовательно в двух контактных аппаратах 7 и 2 с неподвижными слоями катализаторов, представляющих смесь окислов поливалентных металлов, где основным является молибден. Смесь пропилена, водяного пара и воздуха, в которой концентрация пропилена составляет 4—7% , а концентрация пара — 20—5С% , подается в теплообменник для подогрева, а затем в первый контактный аппарат 1. Пропилен при 300—400 °С окисляется преимущественно в акролеин. Реакционные газы без разделения поступают во второй контактный аппарат 2, где при 200—300 °С происходит окисление акролеина в акриловую кислоту. Из контактного аппарата 2 реакционные газы поступают в скруббер для улавливания акриловой кислоты и

ратор 13. Водород из сепаратора возвращается в реактор 12, а жидкие продукты подаются на ректификацию в колонну 14. С верха колонны отгоняется фракция углеводородов, которая подается на питание колонны 11, кубовый продукт колонны 14 поступает в колонну 15, с верха которой отбирается товарный 2-этил-1-гексанол. Кубовый продукт из колонны /5 отводится периодически. Расход пропилена составляет 1,15 т на 1 т 2-этил- 1-гексанола.

Температура на отдельных тарелках экстракционной колонны не должна превышать 20 СС, иначе возможны значительные потери пропилена из-за полимеризации.

Давление пара окиси пропилена при различных температурах приведено в работах .

Окись пропилена смешивается с обычными органическими растворителями неограниченно. В воде при 20 °С растворяется 40,5 вес. % окиси пропилена, а в окиси пропилена растворяется при 20 °С 12,8 вес. % воды. При более низких температурах выкристаллизовывается гидрат С3Н60-16Н20 . При повышенном давлении образуются азеотропные смеси с минимальной температурой кипения, например при 3,1 кгс/см2 с 0,1 % воды и при 5,2 кгс/см2 с 0,2% воды.

При минимальном упругом восстановлении и увеличении содержания пропилена температура кристаллизации сдвигается линейно в сторону пониженных температур .

Синтез изопропилового спирта. Способы прямой гидратации пропилена более разнообразны, чем для этилена. Существует газофазная гидратация с фосфорнокислотным катализатором, аналогичная описанной для синтеза этилового спирта. Ввиду более высок эй реакционной способности пропилена температура реакции составляет «200°С, когда равновесие более благоприятно для гидратации. Поэтому давление при синтезе можно снизить до 2— 3 МПа. При этом, чтобы предотвратить чрезмерное образование диизопропилового эфира, приходится ограничивать степень конверсии водяных паров уровнем 4—5%, что позволяет после конденсации получать 15—20%-ный спирт. Наоборот, степень конверсии пропилена может быть существенно более высокой, что достигается регулированием состава исходной смеси: при синтезе изопро-пнлового спирта, в отличие от гидратации этилена, используют избыток водяного пара и доводят степень конверсии пропилена до 10—12%. Все это существенно улучшает технико-экономические показатели производства по сравнению с прямой гидратацией этилена и тем более с сернокислотным методом.

Параметры процесса окисления пропилена: температура — 360—440 °С) давление — 0,1 МПа; объемная скорость подачи сырья — Швв ч~4. Степень .превращения равна 90%, избирательность по акриловой кислоте — 43%.

Главными переменными, которые требовались для проектирования реактора, были соотношение бензола и пропилена, температура и время контакта. Поскольку реакции алкилирования протекают быстро, контроль за работой реактора осуществляли по селективности. Изучение реакции и исследования на модели указывали, что при постоянной средней температуре селективность по кумолу возрастала с увеличением соотношения бензол:пропилен независимо от времени контакта. Влияние температуры было несколько более сложным. Поскольку в большей части реакционного объема протекает обратимая и экзотермическая реакция переалкилирова-ния, селективность возрастает при снижении температуры, когда условия переалкилирования близки к равновесным. Однако при малом времени контакта селективность зависит от того,* насколько быстро образуется кумол. В этом случае селективность определяется кинетикой, а не равновесием. Иными словами, при оценке

Температура выкипания фракций полимеров пропилена °С Плотность 'Г Показатель преломления 20 "о Молекулярный вес Бромное число Содержание структурных групп олефинов, % Среднее число ме тильных групп

Так, например, ряд гидрогенизатов, полученных в ходе восстановления продуктов карбонилирования пропилена при объемной скорости по жидкому сырью 0,5 ч"1 и различных температурах, был подвергнут ректификации с отбором следующих фракций:!) головная фракция ; 2) целевая фракция ; 3) кубовый остаток .

Основными переменными, которые определяют эффективность работы реактора на цеолитных катализаторах, являются соотношение бензола и олефина , температура и время контакта. А главным показателем, по которому можно контролировать работу реактора, — селективность. Следует отметить, что при постоянной средней температуре селективность по кумолу возрастает с увеличением соотношения бензол : пропилен независимо от времени контакта. Влияние же температуры более сложно. В частности, так как в большей части реакционного объема протекает обратимая и экзотермическая реакция переалкилирования, то селективность возрастает при снижении температуры, когда условия переалкилирования близки к равновесным. При оптимизации процесса необходимо учитывать, что с возрастанием соотношения бензол: пропилен в сырье селективность возрастает по трем причинам:

Сырье представляет собой смесь 97,8 пропана, 1,0 этана и 1,2 пропилена. Температура процесса 781° С; давление 0,5 am; водяной пар берется в количестве 0,35 моля на 1 моль исходного газа; конверсия разложившегося пропана составляет 83%.