Viii. Переработка фракций сырого бензола

Вид материалаЛекция

Содержание


8.2. Переработка тяжелого бензола и получение инден-кумароновых смол
8.3. Способы получения
8.4. Оценка качества кумароновых смол
8.5. Применение кумароновых смол
IX. ПЕРЕРАБОТКА СМОЛ 9.1. Особенности состава высоко- и низкотемпературных смол
9.2. Технология разделения смол
9.3. Переработка фракций смолы
9.4. Извлечение фенолов и оснований
9.5. Переработка нафталиновой фракции
9.6. Переработка антраценовой фракции
X. Использование и переработка каменноугольного пека 10.1. Характеристика пека
10.2. Производство пекового кокса
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6   7   8




ЛЕКЦИЯ 10

VIII. Переработка фракций сырого бензола

8.1. Переработка легкой фракции сырого бензола


В коксохимической промышленности организована переработка этой фракции сырого бензола лишь на отдельных заводах. На одной из установок перерабатывается сырье, содержащее 35–45% сероуглерода, 20–28% циклопентадиена, 10–28% амиленов и других непредельных соединений. Ценным продуктом является сероуглерод, который может быть использован для получения ксантогенатов – натриевых солей кислых эфиров тиокарбоновой кислоты. Последние применяются в качестве флотореагентов, а также в производстве вискозного волокна (через ксантогенат целлюлозы).

Циклопентадиен – весьма реакционноспособное соединение, представляет интерес и как сырье для получения некоторых видов ядохимикатов (полихлор-производные циклопентадиена и его димера) и особенно как полуфабрикат для изготовления циклопентена. Путем полимеризации циклопентена получают стереорегулярный синтетический каучук, отличающийся особенно высоким качеством.

Сероуглерод и циклопентадиен обладают близкими температурами кипения (42,5 и 46,5°С соответственно), поэтому их невозможно разделить путем ректификации. Для разделения этих продуктов используют способность циклопентадиена к обратимой димеризации:



Получаемый дициклопентадиен достаточно стабилен при температурах до 120°С (его температура кипения с разложением 166,6°С). При температуре выше 120°С протекает обратная реакция разложения дициклопентадиена со взрывообразным выделением паров низкокипящего циклопентадиена. Полимеризация осуществляется в реакторе идеального вытеснения под давлением при температурах до 115°С. В системе колонн отбирают последовательно легкую фракцию, технический сероуглерод, промежуточные фракции (бензол) и получают кубовой остаток, содержащий до 70–75% дициклопентадиена. При фракционировании последнего в условиях вакуума удается получить 97–98%-ный дициклопентадиен.

При повторной ректификации технической сероуглеродной фракции получают 88–93%-ный сероуглерод. Переработка легкой фракции не позволяет сегодня полностью решить проблему обеспечения сырьем производства флотореагентов и ядохимикатов.

В настоящее время основную часть сероуглерода получают синтетически – из углерода и серы или серы и природного газа, а циклопентадиен может быть выделен в большом количестве из побочных продуктов производства этилена и пропилена в нефтехимической промышленности. Основные технико-экономические показатели этих больших производств значительно выше, чем показатели небольших установок по получению сероуглерода и циклопентадиена в коксохимии. Поэтому на ряде предприятий легкую фракцию либо сжигают, либо возвращают в коксовый газ.

8.2. Переработка тяжелого бензола и получение инден-кумароновых смол


Кумароновыми смолами называют продукты полимеризации и конденсации, которые образуются при обработке сырого бензола или его фракций серной кислотой и остаются растворенными в бензоле. Товарный продукт представляет собой смесь полимеров кумарона и индена:






кумарон

Ткип = 172С

инден

Ткип = 182С


Гильперт и Осборн при исследовании кумароновых смол Курской области и Верхней Силезии, имеющих различный состав, нашли, что кумарон содержится в них лишь в небольших количествах. Таким образом, принятое в торговле наименование продукта не совсем правильно (не соответствует составу). По своему виду кумароновые смолы подобны естественным. Лучшие сорта по прозрачности и яркости находятся между канифолью и светлым янтарем. Однако кумароновая смола полностью отличается от натуральных смол тем, что она практически не омыляется и устойчива по отношению к кислотам и щелочам. Она легко растворима в бензоле и его гомологах, в скипидаре, ацетоне, эфире, амиловом спирте, этиловом, бутиловом или амиловом эфирах уксусной кислоты, хлороформе, четыреххлористом углероде, сероуглероде, трикрезилфосфате и диоксане. Хуже растворима кумароновая смола в бензине и петролейном эфире, а также в спирте. Растрескивающаяся кумароновая смола имеет температуру размягчения между 50 и 170°С.

Мягкие смолы представляют собой смесь сложного состава, в которой наряду с полимерами кумарона, индена и их гомологов содержатся продукты полимеризации и конденсации других веществ, склонных к образованию смол, например циклопентадиена и стирола.

После окончательной ректификации мытого сырого бензола или его фракций остаются темные, вязкие, содержащие кумароновую смолу кубовые остатки окончательной ректификации. В них содержатся имевшиеся в сыром бензоле следы поглотительного масла и нафталина. Значительную часть кубовых остатков окончательной ректификации составляют образовавшиеся при очистке серной кислотой продукты конденсации бензольных углеводородов с олефинами, нафтенами и стиролом. В кубовых остатках найдены также гексагидродифенил (фенилциклогексан), дициклогексилбензол (температура плавления 104°С), дициклогексилксилол.