Дивинил - Садых-заде С.И.
Скачать (прямая ссылка):
2C2H5OH - CH2 = CH -СН = CH2 -г 2H2O f H2
Подробный механизм образования дивинила и побочных продуктов спирта был приведен в главе I.
Необходимыми условиями превращения сп и рта в дивинил являются: 1) активность катализатора; 2) температура проведения реакции; 3) давление в ретортах; 4) состав шихты и скорость ее подачи.
В качестве основных компонентов катализатора используются окись алюминия (дегидратирующий агент) и окись цинка (дегидрирующий). Перед загрузкой катализатор подвергается активации для удаления связанной воды и превращения гидратов в окислы металлов.
I
¦ Было разработано большое число катализаторов, Иекоторые катализаторы включают в состав окись іагния и двуокись кремния с добавкой окиси хрома [1, 2]. Очень хорошим катализатором может служить окись тантала на силикагеле [7—10]. Применяются катализаторы, содержащие 25% AIoO3 + 75% ZnO; »",. MgO-г39 % SiO;;+2% CuO3; 69% MgO+29% SKCr2O3; 7S% MgO t-11 % SiO2+1196 гидросиликата алюминия+ 2?CuO3 [11].
Недавно было сообщено [12] о получении дивинила и:; этилового спирта одноступенчатым методом в псевдо-ожііжеинолі слое. Изучалось влияние состава Al2O3-ZnO, скорости подачи сырья и высоты слоя катализатора на выход дивинила. В исследованных условиях (400—4500C) константа равновесия имеет порядок 10'4 и выходы ди-вплила значительно выше, чем в неподвижном слое катализатора. Это объясняется авторами изотермичностью процесса.
Для получения активного катализатора необходимы д. л условия: правильные состав и изготовление его.
Катализатор предварительно в течение 10 часов г.!- івергается активации при температуре 500—550°.
Было найдено [3], что активность катализатора за-вїхпт от времени п температуры активации, а также от размеров и плотности частиц катализатора. По мере контактирования на катализаторе откладывается кокс, закрывающий главным образом дегидратирующие центры, что снижает выход дивинила. Для удаления кокса едев [4] предложил продувать катализатор сначала
н; ')0и, а затем при температуре 450° — воздухом. По хк-іе роста числа регенераций активность катализатора Ci ;ьно снижается. В связи с этим большое значение приобретает вопрос о числе возможных регенераций.
На характер разложения этилового спирта и выход ;ивннила большое влияние оказывает также температу-Лебедевым с сотрудниками [4] было изучено влияние температуры в интервале 360—475° С и найдено, ITO с повышением температуры увеличивается выход !епредельннх и карбонильных соединений. Оптимальной мпературой разложения этилового спирта считается. ¦50°.
Лебедевым [4] исследов?лось и влияние времени онтакта, которое по мере снижения увеличивает выход
нежелательных продуктов (карбонильные соединения и др.).
Изучалось также влияние чистоты спирта на выход дивинила [5]. Было найдено, что даже такие примеси, как вода, сильно уменьшают выход дивинила, снижают производительность контактного аппарата, увеличивают выход побочных продуктов. А такие примеси, как уксусный альдегид, наоборот, повышают выход дивинила.
Так, Лебедевым с сотрудниками [5] было найдено, что прибавление к спирту 5,х6 фракции, содержащей альдегид, повышает выход дивинила. На основании полученных данных, Лебедев сделал вывод, что уксусный альдегид, введенный-со спиртом, участвует в образовании дивинила (подробно см. главу II). Кроме того, введение уксусного альдегида в спирт удешевляет процесс н увеличивает полноту извлечения дивинила из газа [6—13]. Примесь эфира к спирту также оказывает положительное влияние, ибо эфир в определенных условиях превращается в дивинил по предлагаемой авторами схеме:
(CjHi)2O C4H0 + H2O + H2
Промышленное получение дивинила из этилового спирта по способу Лебедева состоит из следующих стадий: 1) составление шихты; 2) контактное разложение спирта; 3) конденсация отходящих газов; 4) выделение дивинила и его очистка; о) переработка побочных продуктов.
Для превращения спирта в дивинил берется не чистый спирт, а смесь его со спиртом-регенератом и уксусным альдегидом. Спиртовая шихта поступает в контактный цех, где происходит подогрев конденсатом водяного пара, а затем испарение в вертикальных трубчатых испарителях. После испарителей шихта перегревается дополнительно в вертикальных трубчатых аппаратах сначала до 125-130°, а потом до 180—200° в центральных перегревателях, представляющих собой стальные змеевики.
После такого предварительного перегрева шихта поступает на контактирование, протекающее при температуре 360—370°. Контактирование осуществляется
в ретортных печах, представляющих собой камеру прямоугольного сечения (1000ХЮ0 мм) высотой 5 м.
На рис 1 схематически представлена реторта контактной печи.
В верхней часты реторты находятся три штуцера (для загрузки катализатора, для выхода контактных газов и термопары). Pe-
I Катализатор
тт ! I ?г_
о
о
о
о
о
о
I 0
о
; о
с
: О
о
і о
о
і о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
с
о
о
о
о
А 0
о
^Термопара
