Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Кубовая жидкость колонны //, представляющая собой смесь дихлорбутенов и высококипящих хлорорганических соединений, через холодильник 19, где охлаждается водой до 100 °С, подается в колонну 20, предназначенную для отделения дихлорбутенов от полихлоридов. Дистиллят колонны 20 — смесь дихлорбутенов — конденсируется в конденсаторах 22 и 24. Несконденсировавшиеся газы после конденсатора 24 направляются на пароэжекционную установку. Конденсат собирается в емкость 23, откуда часть его возвращается в колонну в виде флегмы, а остальное подается на вторую стадию—изомеризацию 1,4-дихлорбутена-2 в 3,4-дихлор-бутен-1. Кубовая жидкость колонны 20 — смесь высококипящих
Полихлоридов с содержанием около 25% дихлорбутенов — подается в колонну 30, где примерно 90% дихлорбутенов отгоняется от высококипящих остатков и возвращается в колонну 20. Для снижения деструкции и полимеризации продуктов хлорирования ректификация проводится под вакуумом.
Условия и показатели процесса хлорирования бутадиена
Температура, 0C 270—320 Продолжительность реакции, с 10
Давление на выходе из реактора, МПа 0,25
Объемнбе соотношение хлор : бутадиен 1 : 5
Выход дихлорбутенов в расчете на прореагировавший 92—93 хлор, % (масс.)
Режим работы колонн установки выделения сырой смеси дихлорбутенов
Колонна /; Колонна 20 Колонна 30
Температура верха, °С
—2,4
57
70
Температура низа, 0C Давление верха, кПа
150—152
120
122
230
84
84
Давление низа, кПа
250
73
73
Число тарелок
15
16
18
Флегмовое число
0,5
1,5
1
Изомеризация дихлорбутенов, дегидрохлорирование и выделение хлоропреиа
При хлорировании бутадиена получается смесь дихлорбутенов, состоящая примерно из 30—35% 3,4-дихлорбутена-1 и 65—70% 1,4-дихлорбутена-2. Из них только 3,4-дихлорбутен-1 при дегидро-хлорировании образует хлоропрен. Поэтому сначала ректификацией оба изомера отделяются друг от друга, а затем 1,4-дихлорбутен-2 путем каталитической изомеризации превращается в 3,4-дихлор-бутен-1. Реакция изомеризации обратимая, оба изомера легко переходят друг в друга под действием теплоты и катализаторов. Катализатором реакции изомеризации служит медь. Катализатор вводится в реактор в виде раствора нафтената меди с содержанием меди около 5%.
Смесь дихлорбутенов подается в колонну изомеризации 1 (рис. 36). Дистиллят колонны 1, состоящий в основном из 3,4-ди-хлорбутена-1, поступает на конденсацию в конденсаторы 6 и 8. Несконденсировавшиеся газы после конденсатора 8 направляются на пароэжекционную установку. Конденсат собирается в емкость 7, откуда часть его возвращается в колонну в виде флегмы, а другая часть подается в колонну 11 для отгонки низкокипящих продуктов —• монохлорбутена и а-хлоропрена. Кубовая жидкость колонны 1, содержащая 99% 1,4-дихлорбутена-2, выходя из куба, поступает в среднюю часть реактора изомеризации 3, в котором 1,4-дихлор-бутен-2 каталитически превращается в 3,4-дихлорбутен-1, при 115 0C у. давление 62 кПа. Реакционная жидкость в реакторе изомеризации постоянно циркулирует при помощи насоса 5.
Рис. 36. Схема изомеризации дихлорбутенов, дегидрохлорировання н выделения хлоропреиа:
/, //, 25, 28, 33 — ректификационные колонны; 2, 4, 12 — кипятильники; 3 — реактор изомеризации; 5, 10, 17, 18, 21, 26, 29, 32, 36, 37, 41, 44 — насосы; 6, 8, 13, 15, 30, 34 — конденсаторы; 7, 14, 31, 35 — сборники, 9, 16 — сепараторы; 19, 22, 38, 40, 43 — холодильники; 20 — бак-храиилище З, 4-ди\лорбутена-1; 23 — скруббер; 24 — дегидрохлоринатор; 27 — емкость; 39, 42, 45 — отстойники, 46 — бак-хранилище хлоропреиа.
/ — дихлорбутены; // — катализатор; /// — к пароэжекционной установке; IV — соляная кислота; V — низкокипящие углеводороды, Vl — ингибитор, VII — 20 %-иый раствор едкого натра; VIII — водяной пар; IX — сульфид натрия, X — вода; XI — кубовые остатки дегидрохлоринато-ра 24 на очистку, XII — легкая фракция иа сжигание; XlII — раствор щелочи на промывку; XIV — азот; XV — оксид азота; XVI — хлоропрен-ректификат; XVII - отдувки; XVIlI — рассол.
3,4-Дихлорбутен-1 вместе с непревратившимся 1,4-дихлор-бутеном-2 из верха реактора 3 в паровой фазе возвращается в колонну /, где из этой смеси выделяется 1,4-дихлорбутен-2 и возвращается в реактор изомеризации. Реактор изомеризации обогревается паром через выносной кипятильник 4. Во избежание применения высоких температур, при которых возможна обратная изомеризация 3,4-дихлорбутена-1 в 1,4-ди-хлорбутен-2, процесс ректификации ведется под вакуумом. Кроме того, в колонну вместе с флегмой вводится ингибитор— додецилмеркаптан.
Кубовая жидкость колонны 11, содержащая 99,5% 3,4-ди-хлорбутана-1, подается в холодильник 19, где охлаждается водой до 40 °С, затем в промежуточный бак-хранилище 20, откуда направляется на дегид-рохлорирование в хлоропрен. Дегидрохлорирование 3,4-ди-хлорбутена-1 проводится водным раствором едкого натра
при 90 0C и давлении 0,25 МПа. Концентрация едкого натра в реакционной жидкости 2%; органическая фаза в реакционной жидкости составляет около 1%, остальные 99% —водная фаза. В дегидро-хлоринатор 24 подается острый пар с температурой 120 0C как для поддержания необходимой температуры, так и для испарения образовавшегося хлоропреиа, который отводится из реактора в паровой фазе. ЗД-Дихлорбутен1! из бака-хранилища 20 насосом 21 направляется сначала в холодильник 22, а затем в верхнюю часть отду-вочного скруббера 23. В скруббер снизу поступают отдувочные газы из системы, содержащие в основном азот, оксид азота и пары хлоропреиа. Из отдувочного скруббера 3,4-дихлорбутен-1 с растворенным в нем хлоропреном самотеком поступает в дегидрохлоринатор 24. Едкий натр подается в дегидрохлоринатор в виде свежего 20%-ного раствора. Для подавления обратной изомеризации 3,4-дихлорбутена-1 в 1,4-дихлорбутен-2 е дегидрохлоринатор вводится ингибитор—8 %-ный водный раствор сульфида натрия
