Получение 2-метилпропена дегидратацией 2,2-диметилэтанола-1
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ся применение гетерофазной дегидратации трет-бутилового спирта на катионитах. Это объясняется прежде всего высокими технологическими показателями и простотой аппаратурного оформления. В частности предлагается осуществлять процесс при температуре 140-1000С и давлении 0,1мПа. В качестве катализатора используются катиониты КУ-2 (сульфонированный сополимер стирола и дивинилбензола). Он имеет макропористую структуру, обладает высокой селективностью и повышенным сроком службы. При анализе химических свойств реагента и продуктов реакции мы пришли к выводу, что в условиях проведения процесса возможно образование эфиров и ди- и тримеров изобутилена в качестве побочных продуктов реакции. При применении катионитов КУ-2 образуются только димеры.
). В разделе 2 показано, что реакция дегидратации трет-бутилового спирта термодинамические осуществима в широком интервале температур. С увеличением температуры увеличивается значение энтропии, константы равновесия и равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции. По принципу Ле-Шателье, на смещение равновесия вправо влияет уменьшение парциального давления и концентрации спирта.
Реакция эндотермическая, т.е. сопровождается поглощением тепла, что обуславливает необходимость применения теплоносителя для поддержания температуры химической реакции.
). Так как отсутствуют экспериментальные данные по кинетике и механизму реакции дегидратации трет-бутилового спирта, то в разделе 3 была предложена общая кинетическая модель для реакций дегидратации спиртов на катионитах.. Такие реакции протекают подчиняются модели Лэнгмюра-Хиншельвуда. Также кинетика реакции хорошо описывается уравнением Фореста.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что скорость реакции замедляется по мере увеличения содержания воды в системе. Поэтому количество воды нужно поддерживать в определенном количестве, чтобы реакционная смесь находилась в равновесии с набухшим катализатором.
). По результатам предыдущих разделов в разделе 4 делается выбор реактора. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции, температурный режим и высокий срок каталитической активности определяют необходимость применения реактора колонного типа с неподвижным слоем катализатора и рубашкой для обогрева. Катализатор помещают на дренажное колпачковое устройство. Предварительно катализатор набухает в воде или реакционной смеси. Смесь реакционных веществ предварительно нагревают и сжимают до рабочего давления. Так как процесс сопровождается значительным поглощении тепла, в рубашку реактортельно катализатор набухает в воде или реакционной смеси. Смесь реакционных веществ предварительно нагревают и сжимают до рабочего давления. Так как процесс сопровождается значительным поглощении тепла, в рубашку реактора подается теплоноситель - пар.
). В разделе 5 найдены некоторые показатели для предлагаемого реактора. Расход трет-бутилового и воды для получения 1 кмоля в минуту целевого продукта составляют 1,2505 моль. Тепловая нагрузка на реактор составляет 44,915 кДж/моль. С учетом тепловой нагрузки поверхность теплопередачи равна 93,5 м2.
). В разделе 6 предложена возможная операторная схема процесса. Предусмотрено возвращение непрореагировавших реагентов в зону химического превращения При разделении прошедшей через реактор смеси, возможно образование азеотропной смеси изобутилена и воды и воды и трет-бутилового спирта поэтому необходимо применять несколько разделительных колонн. Помимо этого в процессе предусмотрено использование теплообменников и компрессора для создания необходимых технологических условий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Минскер К.С., Сангалов Ю.А., Изобутилен и его полимеры, -М.:Химия, 1986. - 224с.
.Литвинов О.Б. Основы технологии синтеза каучуков. -М.:Химия, 1972. - 528с.
.Миракла И. Метод дегидрирования изобутана. Патент. Россия №5010201/04
.Гютербок Г. Полиизобутилен и сополимеры изобутилена, Л.:Гостоптехиздат, 1962, 363с.
.Такияма Йосихиро. Исследование прямого синтеза изобутилена и бутана // Kyushu daigaku Kogaku Shuho=Technol Repots Kyushu Univ.- 1998-71 №4 с.340-342 Япон.
6.Bekheet M.E. Селективная изомеризация н-бутиленов. // Petrol Sci and Texnol. 1999-17 №1-2 с.189-206.
7.Chen Hong-vo, yu La-jia. "ияние ферритных цеолитов допированных ZSM-23 на селективность изомеризации бутена в изобутилен. // Ximen daxual Xuebao. Zitan Kexuc ban=J.Xiamen Univ. Natur Sci. 2000.39 №4 с. 570-576. Кит.
.Pellet Rigis J. Изомеризация н-бутиленов в изобутилен. Патент. США №5491276.
.Хорев Ю.М., Морозов Е.В. Изомеризация н-бутилена. -Патент. Россия №551315.
. Тезисы докладов V конференции по интенсификации нефтехимических процессов. Нижнекамск: Нефтехимия 99, 1999. Том 1.
. Мирзабекова С.Р., Мамедов А.Х.. Заявка № 93018269104. Россия способ конверсии изобутана в изобутилен .
. Чаплиц Д.Н. Промышленные методы выделения изобутилена. - М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1971. - 42с.
13. Башкагов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетического каучука. - Л.: Химия, 1987. - 360с.
14. Шаронов К.Г., Рожнов А.М.. Извлечение изобутилена из промышленных бутан - бутиленовых фракций. // Журнал прикладной химии. 2001.74 №4 с.670-674.
. Шаронов К.Г., Рожнов А.М Заявка № 96111390/04. Россия Способ выделения изобутилена .
. Павлов С.Ю., Карпов Н.Л. -Патент. Россия №2083541. Способ получения изобутилена из метил - или этилтретбутилового эфира .
. Забористов В.П., Ярулина Р.М. -Патент. Россия №695996. Точная очистка изобутилена на анионообменных смолах .
. Письман С.С., Далин М.А.. -Патент. Россия №2083541. Способ выделения изобутилена из углеводородной фракции С4 .
. Adoms J.R. -Патент. CША №6242661. Способ отделения изобутилена от Н-бутиленов.
. Усенко М.И., Гусейнов М.М. Способ получения изобутилена . -Патент. Россия №516667.
. Гусейнов М.М. Муханглинский Ф.Ф. Способ получения изобутилена высокой концентрации.-