ВУЗ:
Составители:
1 – смеситель; 2 – реактор; 3 – обратный конденсатор; 4 – холодильник;
5 – центрифуга; 6 – паровой подогреватель; 7 – пленочный испаритель;
8 – конденсатор; 9 – насос
В первый реактор подают под давлением водород и синтезируют диэтилалюминийгидрид, который во втором реакторе
под действием этилена под давлением превращается в триэтилалюминий. Реакционная масса из каждого реактора стекает в
следующий аппарат через боковой перелив. После выхода из последнего реактора ее охлаждают в холодильнике
4 и отделя-
ют от алюминиевого шлама на центрифуге
5, где промывают шлам растворителем, а затем смешивают с маслом и направля-
ют на сжигание. Жидкость после центрифугирования отделяют от остатков шлама и менее летучих побочных веществ пере-
гонкой; ее во избежание разложения продукта проводят в атмосфере этилена в пленочном аппарате
7, обогреваемом маслом
(перегонка в пленке позволяет сократить время пребывания веществ при высокой температуре и исключить перегревы). Па-
ры охлаждают в холодильнике
8, конденсат отделяют от этилена (который возвращают на перегонку), а жидкость разделяют
на два потока: часть рециркулируют на стадию приготовления исходной шихты, а остальное количество выводят в виде го-
тового продукта.
Производство линейных
α-олефинов. Линейные α-олефины получают термическим крекингом парафина или олиго-
меризацией этилена с помощью алюминийорганических соединений. Олигомеризация этилена основана на реакциях алюми-
ний-органических соединений: роста и вытеснения алкильных групп. Первая из них состоит во внедрении молекулы олефи-
на по связи Аl-С в алюминийтриалкилах.
В случае гомологов этилена внедрение происходит таким образом, что атом алюминия связывается с наиболее гидриро-
ванным атомом углерода.
Из триэтилалюминия и этилена образуются алюминийалкилы с разной длиной цепи, которая имеет линейное строение
и содержит четное число атомов углерода.
Среднюю степень олигомеризации при реакции роста цепи регулируют, изменяя мольное отношение превращенного
этилена к взятому алюминийалкилу.
Вторая реакция (вытеснение алкильных групп) состоит в первичном расщеплении алюминийалкилов на олефин и алю-
минийгидрид; последний затем реагирует с олефином, при помощи которого проводят вытеснение:
Эта реакция имеет более высокую энергию активации, чем реакция роста цепи, и ее осуществляют при более высокой тем-
пературе или в присутствии катализаторов (диспергированный никель или никель на носителях).
На раздельном осуществлении реакций роста и вытеснения алкильных групп основан двухстадийный метод алюминий-
органического синтеза
α-олефинов. В первый реактор вводят триэтилалюминий и этилен, поддерживая температуру
100…130 °С и давление 9 МПа. Полученный продукт направляют во второй реактор, где в атмосфере этилена происходят
регенерация триэтилалюминия и образование
α-олефинов. Этот процесс проводят термическим (при 280…300 °С) или ката-
литическим способом в присутствии никеля (диспергированный или на носителях). Недостатком процесса является рецир-
куляция большого количества триэтилалюминия (1 моль на 3 моль полученного олефина), трудность его отделения от фрак-
ций олефинов и многостадийность процесса.
Одностадийный синтез α-олефинов основан на совмещении реакций роста и вытеснения, что осуществимо при темпе-
ратуре
≈ 200 °С, когда их скорости становятся сравнимыми по величине. В этом случае на 1 моль триэтилалюминия образу-
ется до 250 моль
α-олефинов и, следовательно, триэтилалюминий можно брать в каталитических количествах, отказаться от
его регенерации и проводить лишь очистку продукта от алюминийорганических соединений.
Получаемый продукт также состоит из смеси олефинов с разной длиной цепи. Средняя степень олигомеризации в этом
случае зависит от соотношения скоростей роста и вытеснения цепи. Так, при повышении температуры и снижении давления
этилена средняя степень олигомеризации падает, и наоборот.
Совмещение реакций роста и вытеснения ведет к побочному образованию разветвленных олефинов за счет участия в
росте цепи не только этилена, но и постепенно накапливающихся
α-олефинов. Для подавления этой побочной реакции необ-
ходим избыток этилена, поэтому процесс ведут под давлением 20…30 МПа, а степень конверсии этилена ограничивают в
пределах 60…70 %. Другой путь, способствующий снижению выхода разветвленных олефинов, – проведение высокотемпе-
ратурной олигомеризации в аппарате, гидродинамический режим которого близок к модели идеального вытеснения. Лучше
всего этому требованию удовлетворяют трубчатые реакторы, охлаждаемые кипящим водным конденсатом. При таких усло-
виях содержание во фракциях разветвленных олефинов составляет 2…6 %, олефинов с внутренней двойной связью – 2…3
%.
Синтез линейных первичных спиртов. Алюминийорганический синтез высших первичных спиртов линейного строе-
ния включает стадии получения триэтилалюминия и высших алюминийалкилов. Последние окисляют воздухом с образова-
нием алкоголятов алюминия, а алкоголяты гидролизуют серной кислотой, получая смесь первичных спиртов линейного
строения:
Al(–(–CH
2
–CH
2
–)
n
–C
2
H
5
)
3
+ 1,5O
2
→
Al(–O–(–CH
2
–CH
2
–)
n
–C
2
H
5
)
3
→
+
42
SOH5,1
→
+
42
SOH5,1
3HO–(–CH
2
–CH
2
–)
n
–C
2
H
5
+
0,5Al
2
(SO
4
)
3
.
Упрощенная схема этого процесса изображена на рис. 12. Стадию роста цепи осуществляют в змеевиковом реакторе 1,
куда подают триэтилалюминий (в смеси с растворителем) и этилен под давлением 8…10 МПа. Чтобы избежать образования
олефинов (за счет реакций вытеснения), строго поддерживают температуру на уровне 120…130 °С, охлаждая змеевики под-
ходящим теплоносителем. Реакционную массу дросселируют до небольшого давления, и в сепараторе
2 отделяют жидкую
фазу от не вступившего в реакцию этилена.
+ 1
,
5 H
2
SO
4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
