Главная -> Словарь

Получения пропиленоксида

Предлагаемая вниманию читателей книга Ф. Андреаса и К. Гребе в сжатой форме освещает широкий круг вопросов химической технологии пропилена. По существу, • монография представляет собой систематизированный обзор современных промышленных процессов, сырьем для которых служит пропилен. Достаточно подробно и полно освещены промышленные процессы получения собственно пропилена.

Особенно ценной является попытка провести экономи ческую оценку существующих промышленных методов получения пропилена и разнообразных продуктов на его основе В книге отсутствует глубокое и детальное описание химических реакций, но весьма выпукло показана роль пропилена как сырья для самых разнообразных химических синтезов. Боль шой интерес для широкого круга специалйетов представляют данные по объемам производства ряда продуктов на основе пропилена в различных странах.

Лишь спустя 50 лет Рейнольде выделил очередной гомолог этого ряда — пропилен. Он наблюдал его при пропускании сивушного масла через накаленные трубки. Несмотря на то что для получения пропилена и были разработаны специальные методы, в частности из пропилового и изопропилового спиртов, еще несколько последующих десятилетий пропилен оставался лишь лабораторным продуктом и промышленных процессов получения пропилена не существовало.

В течение последних 30 лет разработаны следующие методы получения пропилена:

При полукоксовании каменного угля при 500—600 СС образуется примерно 10% газа, содержащего 1—8% пропилена. При коксовании при 1000 °С получается 25% газа, но пропилена в нем только 0,36% . После выделения из коксового газа водорода в оставшемся сжиженном газе содержание олефиновой фракции С3—С4 доходит до 54%, и он может служить источником получения пропилена.

Результаты свидетельствуют о непригодности данного процесса для получения пропилена.

Другие методы получения пропилена основаны 'на фракционировании при низком давлении и компрессии продукта из нижней части колонны , а также на фракционировании при высоком давлении .

Методы получения пропилена в США

Рис. 15. Схема получения пропилена

Шропан, бутан, н- и изопентан, выделенные из природных газов и газов стабилизации бензинов, могут быть использованы в нефтехимической промышленности для получения пропилена и бутиленов, а также спиртов, альдегидов и кислот с тем же или меньшим числом углеродных атомов.

Для получения пропилена часто используют смесь rasoBj полученную при стабилизации бензинов термического крекинга я имеющую обычно следующий состав :

Этилбензол используется в основном для получения стирола методом дегидрирования, а также для процесса совместного получения пропиленоксида и стирола. В промышленной практике синтез этилбензола алкилированием бензола этиленом осуществляют, применяя катализаторы на основе хлорида алюминия, фторида бора и цеолитов.

До начала 70-х годов практически единственным способом получения пропиленоксида был «классический» хлоргидринный метод. В 70-е годы важнейшую роль в развитии производства

Скорость гидрирования АФ, содержащегося в реальном продукте процесса совместного получения пропиленоксида и стирола, заметно ниже скорости гидрирования химически чистого АФ. При использовании технической АФ-фракции необходимо принимать во внимание возможное влияние каталитических ядов. Причем, косвенным количественным показателем содержания ядов может служить содержание в АФ бензальдегида. Ингибирующее влияние каталитических ядов учитывается в математической модели процесса гидрирования АФ введением коррекции эффективной константы ?i3*, учитывающей содержание бензальдегида в сырье.

Очистка сточных вод и газовых, выбросов. Сточные воды в процессе совместного получения пропиленоксида и стирола формируются, главным образом, на стадиях окисления этилбензо-ла, нейтрализации тяжелого эпоксидата и дегидратации МФК. В них содержатся примеси этилбензола, АФ, МФК, гидропер-оксида этилбензола, стирола, солей органических кислот.

В настоящее время суммарная мировая мощность установок, производящих фенол, составляет около 5 млн. т, ацетон ~3 млн. т, пропиленок-сид — 3 млн. т. Основным методом производства фенола за рубежом является кумольный, на долю которого приходится в США — 98, ФРГ - 95,3, Японии—100% производственных мощностей. Продолжает расти доля ку-мольного ацетона в общем балансе его производства: в США она увеличилась с 67% в 1980 г. до 81% в 1986 г., в Японии соответственно — с 56% до 61,3%, в ФРГ -осталась на уровне 71%. До 1970 г. единственным промышленным способом производства пропиленоксида за рубежом был хлор-гидринный процесс. В настоящее время наиболее эффективным методом получения пропиленоксида признан процесс эпоксидирования пропилена гидро-пероксидными соединениями. За последние 15 лет фирма «Oxirane» довела мощности по производству пропиленоксида гидропероксидным методом до 1,1 млн. т, что составляет более 30% его мирового выпуска.

В настоящее время наиболее эффективным методом получения пропиленоксида, как уже отмечалось, является эпоксидиро-вание пропилена гидропероксидными соединениями. Для эпокси-дирования пропилена могут быть применены любые гидроперок-сиды, но на практике по ряду причин используют только гидро-пероксиды изобутана и этилбензола. Экономика этих процессов определяется по существу возможностями и ценами реализации побочных продуктов — 2-метилпропанола-2 и стирола. ГПК в качестве эпоксидирующего агента за рубежом не используется.

Возможность создания кооперированного производства фенола, ацетона и пропиленоксида появилась в связи с разработкой: так называемого кумольного способа получения пропиленоксида, в котором эпоксидирующим агентом служит ГПК :

Для отечественной промышленности этот метод получения пропиленоксида имеет ряд преимуществ не только по сравнению с этилбензольным, но и с изобутановым вариантами производства. Окисление ИПБ в гидропероксид протекает значительно легче, чем окисление этилбензола и изобутана и освоено в СССР в крупном масштабе. ИПБ в этом процессе используется как переносчик кислорода и расходуется мало, так как предусматривается отдельная стадия гидрирования ДМФК до ИПБ — исходного продукта для синтеза гидропероксида кумола. В этой связи реализация кумольного метода возможна в гораздо больших объемах по сравнению с этилбензольным и изобутановым вариантами, развитие которых сдерживается дефицитом сырья и ограничением сбыта сопряженного продукта. Ку-мольный метод производства пропиленоксида по сырью близок к процессу получения фенола и ацетона, и имеет общие с ним технологические стадии. Поэтому создание кооперированного производства пропиленоксида и ацетона позволит решить не только проблему повышения селективности процесса получения фенола за счет переработки побочных ДМФК и АФ путем их совместного гидрирования с ДМФК, образующимся в эпокси-дировании, но и будет способствовать снижению капитальных затрат в обоих производствах за счет совмещения стадий алки-лирования бензола и окисления ИПБ. Блок-схема совместного производства пропиленоксида, фенола и ацетона приведена на рис. 3.23.

Этот процесс принципиально отличается от метода «Хал-кон» — совместного получения пропиленоксида и стирола, про-пиленоксида и 2-метилпропанола-2. В нем отсутствует жесткая связь между выходами пропиленоксида и сопряженных продуктов •— фенола и ацетона, что дает возможность получать эти продукты в любом соотношении.

Одним из важнейших полупродуктов основного органического синтеза является пропиленоксид, который до недавнего времени производился у нас в стране только по устаревшей хлор-гидринной технологии. В годы X пятилетки было внедрено и успешно освоено крупнотоннажное комплексное производство пропиленоксида совместно со стиролом , что позволило создать прочную сырьевую базу для развития производства полиуретанов и новых типов неионогенных ПАВ . К числу важнейших направлений совершенствования этого процесса следует отнести: кооперацию производства фенола — ацетона с методом получения пропиленоксида через гидропероксид пзопропилбензола. В этом процессе пероксид изопропилбензола служит не только источником образования фенола — ацетона, по и переносчиком кислорода для получения пропиленоксида.

В настоящее время наиболее эффективным методом получения пропиленоксида признан процесс эпоксидирования пропилена ги-дропероксидными соединениями. Этим методом фирма «Oxirance» производит 1,1 млн т в год пропиленоксида, что составляет более 30 % его мирового производства. Но в связи с увеличением потребности в пропиленоксиде в последние годы разрабатывается метод совместного получения фенола, ацетона и пропиленоксида. В данном случае реализован также химический принцип «сопряженного» получения нескольких целевых продуктов в ходе одного технологического процесса В этом методе часть гидропероксида изопропилбензола направляется на разложение с получением фенола и ацетона, а остальная часть поступает на эпоксидирова-ние пропилена: