1. Виробництво основних мономерів для синтетичного каучуку
2. Виробництво дивинила з етилового спирту по Лебедєву
3. Основні параметри виробництва
Тема реферату «Виробництво дивинила з етилового спирту по Лебедєву».
За останні роки особливо швидко розвивається виробництво різноманітних синтетичних полімерних матеріалів. Пластичні маси, тканини, гума, лаки, плівки широко застосовуються у всіх галузях промисловості і в побуті. Подальший розвиток народного господарства нашої країни передбачає ще більше збільшення виробництва високополімерпих з'єднань.
У зв'язку з розширенням виробництва високомолекулярних сполук виникає інтерес до виробництва мономерів, службовців безпосереднім сировиною для отримання соєвого молока. Правильний вибір вихідної сировини і раціональної технології виробництва мономерів багато в чому визначають можливість рентабельного отримання високополімерних з'єднань.
Виробництво основних мономерів для синтетичного каучуку
Синтетичні каучуки становлять велику групу різноманітних за хімічним складом високомолекулярних сполук, загальним найбільш важливою властивістю яких є висока еластичність. Для виготовлення з каучуку гумових виробів його пластичність шляхом ретельного перемішування в змішувачах. При цьому еластичність каучуку знижується, пластичність ж значно збільшується. У процесі вулканізації пластичність оброблюваної маси зменшується, еластичність значно відновлюється. Після вулканізації гумові вироби набувають дуже високу пружність і міцність. Цими властивостями в поєднанні з великою хімічною стійкістю і пояснюється широке застосування гумових виробів в народному господарстві.
Оскільки виробництво синтетичного каучуку є великотоннажної галуззю промисловості органічного синтезу, питання про вибір сировини і методі виробництва вихідних мономерів набуває в даний час виключне значення. В майбутньому основними вихідними видами сировини з'являться гази крекінгу нафтопродуктів і природного газу. Найбільш важливі мономери для виробництва синтетичного каучуку дивинил, ізопрен і хлоропрен, що застосовуються в даний час, очевидно, не втратять значення і в подальшому. Стирол і а - метилстирол застосовуються зазвичай в якості сополімерів дивинила при отриманні каучуку.
Виробництво основного мономеру-дивинила, розроблене за методом С. В. Лебедєва, базувалося спочатку на харчовому етиловому спирті. Потім потреба в спирті задовольнялася частково за рахунок гидролизного спирту. Подальший розвиток промисловості основного органічного синтезу дозволило використовувати для синтезу дивина гази нафтопереробки, зокрема, з етилену отримують етанол, як показано на схемі, а потім дивинил. Незважаючи на вдосконалення технології та апаратури виробництва дивинила, використання побічних продуктів, введення у вихідну шихту оцтового, альдегіду, витрата етилового спирту значний, вартість же його, в порівнянні з іншими видами нафтового або газового сировини, велика. Тому цей метод виробництва дівіпіла витісняється іншими, більш економічними.
Велике значення мають способи отримання дивинила з бутану і бутиленов, які в достатній кількості виходять при проведенні крекінг-процесу і використовуються в даний час як моторне паливо. Способи виділення бутану і бутиленов технологічно добре розроблені. Сутність отримання дивинила з бутану полягає в каталітичному дегидрировании останнього. Процес дегідрірованія бутану може бути здійснений в дві або одну стадію, як показано на схемі.
Більш перспективним є одностадійний процес. Для процесу дегідрування знайдені задовільні каталізатори. Контактування ведеться із застосуванням кулькового або зважена каталізатора.
Можливі синтези дивинила на базі ацетилену, якщо останній отримувати з природних або нафтових газів. Подібні синтези доцільні і в країнах, що не мають нафти, але що володіють запасами кам'яного вугілля або дешевою електроенергією для вироблення карбідного ацетилену. Як видно з описуваної схеми, дивинил з ацетилену можна отримати через ацетальдегід, альдоль і бутиленгліколь. Цей метод, відомий під назвою методу Кучерова-Остромисленского, здійснюється у вигляді складного багатостадійного процесу.
Конденсацією ацетилену з формальдегідом, за методом Реппе, можна отримати бутіндіол, гідріруя який отримують бутиленгліколь і потім дивинил. Цей процес також є багатостадійним і менш економічним у порівнянні з іншими методами.
Синтез дивинила з ацетилену можливий через вінілацетилен, який в даний час виходить порівняно легко. Процес гідрування останнього йде важче. Тому вінілацетилен гідрохлоріру-ють, в результаті чого утворюється хлоропрен. Хлоропрен є мономером для приготування хлоропренового каучуку, що володіє рядом цінних властивостей.
Оскільки натуральний каучук є полімером ізопрену СН2 = С (СНЗ) - СН = СН2. були зроблені спроби отримання синтетичного изопренового каучуку. З можливих методів на схемі наведені найбільш доцільні. Одним з них є отримання каучуку з ацетилену і ацетону за методом, розробленим Фаворским. Процес вироблення ізопрену проходить ряд стадій. Здійснення стадій синтезу діметілацетіленілкарбінола і подальше гідрування його протікає важко. Тому, хоча цей метод був надалі дещо вдосконалено, все ж він є складним і дорогим.
Іншим джерелом сировини для отримання ізопрену є ізобутилен, виділений з газів нафтопереробки, або отриманий дегидрированием изобутана. Можливо також використання бутану шляхом його ізомеризації і дегідрування до изобутилена.
Конденсація изобутилена з формальдегідом дає діметілдіоксан - 1,3, який потім каталитически розкладається з утворенням ізопрену. При цьому виділяється половина витраченого при конденсації формальдегіду. Розвиток виробництва каучуку з ізопрену за цим методом залежить від порівняно обмежених ресурсів ізобутіленом. Тому більш перспективний спосіб отримання ізопрену з нормального пептана, який ізомеризується в ізопентан. Ізопентан можна виділити з продуктів каталітичного крекінгу; з легких нафтових погонів, які утворюються при прямій гонці; з газобензінов, які з попутних нафтових газів. Як видно, ресурси изопентана практично досить великі. На схемі вказано шлях отримання ізопрену пентана.
Изопрен з изопентана може бути отриманий в одну стадію. Можливо і двухстадііное дегидрирование изопентана, при цьому на першій стадії виходить ізоамілен, який потім дегидрирующей до ізопрену. Можна, отже, використовувати для виробництва ізопрену іізоамілени, присутні в продуктах термічної переробки нафти.
Подальше збільшення виробництва синтетичного каучуку можливо тільки з використанням найбільш дешевої сировини газів нафтопереробки або природного газу, службовців вихідною речовиною для виробництва ацетилену.
Схема № 1. Схеми методів синтезу дивина, ізопрену і хлоропрену.
Виробництво дивинила з етилового спирту по Лебедєву
Дивина (бутадіен- 1,3) СН2 = СН - СН = СН2 - безбарвний газ солодкуватого запаху, температура кипіння-4,41 °, температура плавленія- 108,9 °. Питома вага газу по повітрю 1,877. Для дивинила, вуглеводню з сполученими подвійними зв'язками, особливо характерна здатність до полімеризації з утворенням високомолекулярних вуглеводнів, близьких за властивостями до каучуку. Із загальної кількості мономерів, які витрачаються в даний час для синтезу каучуку, на частку дивинила припадає близько 85%. Освіта дивинила з етилового спирту за способом С. В. Лебедєва протікає в присутності каталізатора, який володіє змішаними функціями дегідрірованія, дегідратації і конденсації, і відповідає загальному рівняння:
За описуваної схемою виробництво дивинила складається з наступних основних стадій:
1) підготовка шихти і контактування,
Свіжий і поворотний етиловий спирт змішуються в певному відношенні в ємності для спирту 13. З неї отримана шихта, що містить деяку кількість ацетальдегіду, подається відцентровим насосом в напірний бак 1, з якого самопливом, через теплообмінник 2 і спіртоуловітель 3 стікає в кип'ятильник 12. Утворилися в ньому пари спирту, відокремившись від рідини, надходять в перегрівник 4 і нагріваються в ньому до температури близько 100 ° С. Подальший перегрів пари до температури контактування здійснюється в центральному перегрівачів 14 і вертикальному перегрівачів 15. Перегріті пари надходять в реторти контактної печі, обігрівається форсунками, в яких згорає мазут або газ, що відходить з скруберів. Димові гази, що утворюються при згорянні палива після обігріву реторт, використовуються для підігріву йдуть на контактування парів в вертикальному і центральному перегрівачів 15, 14.
У ретортах контактної печі, заповнених каталізатором Лебедєва, протікають основні реакції освіти дивинила. Складний процес перетворення етилового спирту в дивинил може бути виражений рівняннями:
1) СНЗ-СН2 ОН - СНЗ-СНТ + 2Н
Реакційні гази по виході з контактного печі проходять пиловловлювач 17, в якому затримується буря газом каталізатор, і направляються в систему конденсації.
У водяних конденсаторах 5 конденсується в основному етиловий спирт. Потім він проходить через фазоразделітелі 10 і збирається в збірниках 18. Відцентровим насосом вміст з цих збірок перекачується на епюрацію для відділення легколетких, після чого надходить на ректифікацію для виділення спирту-регенерату. На схемі цей процес не показаний. Потім конденсація здійснюється в конденсаторі 6, охолоджується розсолом до -5 ° С. Конденсат, що складається, головним чином, з ефірів і альдегідів, з цього конденсатора через фазоразделітель 10 стікає в збірник 18 і перекачується на установку для виділення етилового спирту, після чого етиловий спирт повертається в ємність 13.
Несконденсировавшиеся в конденсаторі 6 парогазова фаза надходить в фазоразделітель 7. відокремилася в ньому рідина стікає в збірник 18. Парогазова фаза турбокомпресором подається в холодильник 8 і проходить потім послідовно через три скруббера 9. У холодильнику 8 конденсується частина дивинила. Конденсат стікає в збірник 19. Скрубери 9 зрошуються етиловим спиртом, який закачується з приймача 21, через холодильник 11 подається на останній по ходу газу скрубер і рухається потім противотоком назустріч газу.
Насичений дівініле етиловий спирт, який випливає з першого по ходу газу скрубера 9, збирається в збірнику 19 і перекачується через теплообмінник 14 в десорбер 15 (див. Схему № 3).
Необхідна для десорбції дивинила температура підтримується в десорбері 15 паром, що надходять в кип'ятильник 16.
Етиловий спирт, який випливає з кубової частини десорбера 15, проходить теплообмінник 14, холодильник 13 і відцентровим насосом перекачується в приймач регенерованого абсорбенту 21 (схема № 2). Вихідні з верхньої частини десорбера пари легкокипящих речовин конденсуються в дефлегматоре 1. Частина конденсату з нього повертається в десорбер у вигляді флегми. У копденсаторе 2, охлаждаемом розсолом, конденсуються пари, несконденспровавшіеся в дефлегматоре 1. Утворений конденсат стікає в збірник 10. Несконденспровавшіеся гази здуваються в абсорбційну установку. Дивина-сирець надходить в напірний бак 3, з якого самопливом зливається в змішувальний бачок 11, де змішується з водою.
Вода, необхідна для екстрагування домішок з дивинила, надходить з мірника 5 і рухається протитечією дівініле, утворюючи з ним емульсію в змішувальних бачках 11. Розшарування емульсії відбувається в відстійниках 4. Дивинил, що має меншу питому вагу (близько 0,62), виходить зверху, вода витікає знизу відстійників. Відмитий дивинил збирається в приймачі 18. Відцентровим насосом з цього приймача дивинил перекачується в напірний мірник 6, з якого надходить па ректифікацію, з метою відокремлення від висококиплячих вуглеводнів (залишку). Ректифікація здійснюється в колоні 7.
Схема № 2. Технологічна схема виробництва дивинила з етилового спирту по Лебедєву
Позначення на схемі № 2:
5 - водяний конденсатор,
6 - розсолу конденсатор,
синтез етіловогоспірта
Дипломна робота >> Хімія
дегідратація і дегідрогенізація етіловогоспірта (спосіб С.В. Лебедєва) з утворенням бутадієну - 1,3 (дивинила): 2С2Н5ОН СН2. проізводстваетіловогоспірта. дозволяє економити в порівнянні з його отриманням з харчової сировини на 1т етіловогоспірта.
Навчальний посібник >> Хімія
нашій країні дивинил був отриманий методом каталітичного перетворення етіловогоспіртапоЛебедеву (1931р. Є одним з найважливіших мономерів для виробництва синтетичних каучуків і. каучук - застосовують у виробництві шин, гумотехнічних виробів, для.
Доповідь >> Біологія і хімія
В. Лебедєвим розробили спосіб отримання каучуку ізетіловогоспірта с. з різних ненасичених вуглеводнів, що містять так звані зв'язані подвійні зв'язки (бутадієну / дивина. розробив спосіб виробництва бутадієну ізетіловогоспірта і вивчив.
внутрішнього згоряння. Етіловийспірт в великих кількостях споживається в проізводстведівініла. для виробництва одного з найважливіших інсектицидів. і дегідратації винного спирту. розроблена російським хіміком С.В. Лебедєвим і протікає за схемою: 2С2Н5ОН .
можливість його одержання безпосередньо ізетіловогоспірта. Цю можливість втілив в. інших країн. Поряд з синтезом дівінілаізспірта вже з 30-х років. два заводи звиробництва синтетичного каучуку. Спосіб С.В. Лебедєва виявився більш.
масштабах на початку 30-х років за методом С. В. Лебедєва. У 30-40-ті роки. виробництво каучуку, було більш-менш ясно, як отримувати каучук іздівініла. принципову можливість його одержання безпосередньо ізетіловогоспірта. Цю можливість втілив в.
Реферат >> Біологія і хімія
газів. 2. Вперше дивинил був отриманий за методом С. В. Лебедєва (1874-1934) ізетіловогоспірта. Потім цей метод. гум) в основному в шинному виробництві (виготовлення протекторів), а також у виробництві взуття та інших виробів. Бутадієн.
Технології виробництва формових гумотехнічних виробів
Дипломна робота >> Промисловість, виробництво
за способом Лебедєва. На напівзаводські установці було отримано 260 кг синтетичного каучуку іздівініла. Завданням винаходу є отримання платіфікатора з відходів проізводстваетіловогоспірта у вигляді сполук з різною довжиною.
Тести як вимірювач рівня знань по темі "Ненасичені вуглеводні" з елементами екології
Курсова робота >> Педагогіка
(Тефлону), етіловогоспірта. оцтового альдегіду. Синтез дівінілапоЛебедеву. 3. Дегідратація гликолей (двоатомних спиртів. Або. З промислових способів отримання вінілхлориду: Винилхлорид є вихідною речовиною (мономером) у виробництві.
є 1,3- бутадієн, або дивинил CH2 = CH-CH = CH2. бутадієну ізетіловогоспірта був розроблений академіком С. В. Лебедєвим. За цим методом етіловийспірт одночасно. які мають велике значення у виробництві синтетичного каучуку. Застосування в.