Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
Условия и показатели процесса синтеза акрилонитрила
Температура, °С 450—480
Давление, МПа 0,21
Время контакта, с 5—12 Молярное соотношение пропилен : амми- 10 ¦ (1,05-М,20) ¦ (10=12) ак : воздух
Выход акрилонитрила, % (масс.) 50
Селективность, % (масс.) 63—65
Конверсия пропилена, % (масс.) 85
Состав акрилонитрила-рсктификата, % (масс.)
Акрилонитрил, не ме- 98,5 нее
Синильная кислота, 0,002 не более
Дивинилацетилен, не 0,0015 более
Метилвинилкетон, не 0,2 более
Ацетоннтрил, не более Ацетальдегид, не более
Железо (растворимое), не более Аммиак, не более
0,01 0,01
0,0002
0,01
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ
В промышленности синтез каучуков проводится полимеризацией мономеров с кратными связями, поликонденсацией полифункциональных соединений и химической модификацией высокомолекулярных соединений. Наряду с развитием производства стереорегуляр-ных каучуков СКИ-3 и СКД успешно развиваются новые направления по созданию высокоэффективных каучуков с комплексом технически ценных свойств. Одним из таких новых путей является синтез стереорегулярных ненасыщенных каучуков общего назначения полимеризацией циклоолефинов с раскрытием кольца. Наиболее доступным и технологичным из таких полимеров является транс-полипентенамер, получаемый из циклопентена с использованием каталитических систем на основе алюминийорганических соединений и галогенидов переходных металлов. Новым направлением является и синтез чередующихся, или альтернантных полимеров. Наибольший интерес для промышленности синтетических каучуков представляют альтернантные сополимеры на основе бутадиена и пропилена. Me-таллоорганические катализаторы на основе соединений цинка или алюминия используются для синтеза каучуков из органических оксидов путем раскрытия напряженных кислородсодержащих циклов (пропиленоксидные и эпихлоргидриновые каучуки).
Основным методом получения синтетических каучуков является полимеризация, осуществляемая технологически в массе (блоке), эмульсии и растворе. В настоящее время традиционная блочная полимеризация, используемая для получения каучуков типа СКВ, утратила свое значение, уступив место полимеризации в растворе. Этим методом производят основные типы каучуков общего назначения и ряд каучуков специального назначения: 1,4-цис-изопреновый (СКИ-3), 1,4-?{мс-бутадиеновый (СКД), этилен-пропиленовый (СКЭП) и этилен-пропилен-диеновый (СКЭПТ), бутилкаучук (БК), статистические сополимеры бутадиена со стиролом (ДС-СК), бутадиен-(или изопрен-)-стирольные термоэластопласты (ДСТ или ИСТ), полиизобутилен, цис- или m/шмс-полипентенамеры (ЦПА или ТПА), альтернантные сополимеры бутадиена с пропиленом (СКБП-А), эпоксидные каучуки (СКПО, СКЭХГ, СКЭХГ-С), 1,2-полибутадиен (СКД-СР). Полимеризация в растворе может быть осуществлена в двух вариантах:
1) в применяемом растворителе растворяются как исходные мономеры, так и образующийся полимер (производство СКИ-3; СКД, СКЭП и СКЭПТ в углеводородном растворителе, БК в изо-пентане, ДС-СК, ДСТ, ИСТ, ТПА и ЦПА, СКБП-А и др.);
2) в растворителе растворяются исходные мономеры, но не растворяется образующийся полимер (производство СКЭП и СКЭПТ в пропилене, БК в метилхлориде, полиизобутилена в этилене и метилхлориде), при этом в процессе полимеризации образуется дисперсия полимера.
Все еще широко используется полимеризация в эмульсии, этим способом производят бутадиен-стирольные (а-метилстирольные) каучуки (CKC и СКМС), бутадиен-нитрильные каучуки (СКН), поли-хлоропрен, фторкаучуки, акрилатные каучуки, эмульсионные каучуки с функциональными группами, синтетические латексы и некоторые другие каучуки специального назначения.
При получении уретановых каучуков используют реакцию поли-изоцианатов с полигидроксисоединениями; полисульфидные каучуки (тиоколы) получают методом поликонденсации; силоксановые каучуки получают полимеризацией в блоке или поликонденсацией полифункциональных олигомеров.
Все возрастающее значение приобретает метод химической модификации полимеров, который уже используется в промышленном масштабе для получения 1,4-фя>полиизопрена, модифицированного n-нитрозодифениламином (СКИ-3-01), галогенированных бутилкау-чуков (ХБК, ББК), хлорсульфополиэтилена (ХСПЭ).
ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ В РАСТВОРЕ
Преимуществом растворной полимеризации является возможность использовать для синтеза эффективные каталитические системы, позволяющие получать стереорегулярные каучуки СКИ-3 и СКД, совместное применение которых в шинной промышленности позволило нашей стране впервые в мировой практике заменить натуральный каучук, улучшив при этом качество шин. Каталитические системы Циглера—Натта нашли широкое применение для синтеза различных эластомеров с широким спектром свойств. Методом растворной полимеризации с использованием литийорганиче-ских соединений, протекающей по механизму «живых» цепей, получают в промышленности бутадиен-стирольные термоэластопласты, или статистические сополимеры. Этот метод успешно используется и при синтезе технически ценных каучуков катионной полимеризацией изобутилена и его сополимеризацией с изопреном.
