|
|
Получение ароматических углеводородов изомеризациейВ ксилольных фракциях, выделенных из продуктов переработки каменного угля или нефти, содержится сравнительно мало наиболее ценных изомеров – о- и п-ксилола. В связи с этим для дополнительного получения этих углеводородов разработаны и нашли промышленное применение методы изомеризации гомологов бензола. Изомеризация гомологов бензола является обратимым процессом, причем для ксилолов устанавливается равновесие между всеми тремя изомерами. В равновесной смеси при умеренной температуре (25 – 750С) содержится ≈ 60% мета-, 24% пара- и 16% орто-изомера, а при 400 – 5000С - ≈52% мета-, 23% пара- и 25% орто-изомера. Изомеризация происходит под влиянием катализаторов кислотного типа. Среди них наиболее активен хлорид алюминия, способный вызывать реакцию в жидкой фазе уже при 500С. В присутствии гетерогенного алюмосиликатного катализатора требуется более высокая температура (400 – 5000С), и процесс проводят в газовой фазе. Применяются и цеолитсодержащие катализаторы. При изомеризации алкилароматических углеводородов всегда присутствует небольшое количество побочных продуктов, представляющих собой замещенные бензолы меньшей или большей степени алкилирования по сравнению с исходным соединением. Так, при переработке ксилолов получается около 3% низших гомологов (бензол и толуол) и 2 – 3% полиметилбензолов. В промышленности процесс изомеризации ксилолов всегда комбинируют с разделением соответствующих фракций. Схема комплексной переработки ксилольной фракцииизображена на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Технологическая схема разделения ксилольной фракции, совмещенного с изомеризацией 1 – колонна отгонки этилбензола; 2 – колонна выделения о-ксилола; 3 – колонна отделения легкой и тяжелой фракций; 4,5 – установки I и II ступеней кристаллизации; 6 – установка изомеризации; 7 – дефлегматоры; 8 – кипятильники.
В первой ректификационной колонне 1 из исходной ксилольной фракции отгоняется более летучий этилбензол. Во второй колонне 2 проводится совместная ректификация вновь поступающих и изомеризованных ксилолов. В кубе этой колонны собирают наименее летучий о-ксилол, который выводят из системы в виде готового продукта. Смесь м- и п-ксилолов, выходящих из верхней части колонны 2, направляют на установку 4 - первой ступени кристаллизации, где смесь охлаждают до минус 50 - минус 700С. Выпавшие кристаллы отделяют центрифугированием. Маточный раствор, полученный при фильтровании, содержит 75 – 85% м-ксилола. Его направляют на установку 6 для изомеризации; при этом образуется дополнительное количество о- и п-ксилолов. Из изомеризованного продукта вначале отделяют ректификацией в колонне 3 побочные продукты (бензол, толуол и полиметилбензолы), а ксилолы направляют в колонну 2. Таким образом, значительная часть продукта циркулирует в стадиях 2-4-6-2. Твердый продукт, полученный при первой кристаллизации, содержит только 70 – 80% п-ксилола. Его расплавляют и подвергают повторной кристаллизации на установке 5; после центрифугирования выделяют 98%-ный п-ксилол. Маточный раствор после второй кристаллизации содержит значительное пара-изомера, поэтому его возвращают на первую стадию кристаллизации. Другой процесс, родственный изомеризации, состоит в диспропорционировании метилбензолов с теми же катализаторами, но в более жестких условиях. Он нашел применение для превращения избыточного толуола в бензол и ксилолы. Процесс проводят в газовой фазе на алюмосиликатном или цеолитном катализаторе при 350 5300С и 1,0 – 1,2 МПа. в присутствии водорода, который препятствует коксообразованию и удлиняет срок службы катализатора.
Контрольные вопросы к разделу 6 «Производство ароматических углеводородов» 1. Известные Вам источники получения ароматических углеводородов? 2. Известные Вам спрсобы выделения моноциклических ароматических углеводородов? 3. Сущность процесса селективной экстракции ароматических углеводородов? 4. На чем основаны способы получения индивидуальных ксилолов? 5. В каких процессах применяют пара-ксилол? 6. Сущность адсорбционного способа выделения пара-ксилола? 7. Как получают нафталин? 8. В каких процессах используют нафталин как сырье? 9. С какой целью проводят изомеризацию ароматических углеводородов? 7. Производство высших олефинов [1], [3] Высшие парафины линейного строения нашли широкое применение в производстве смазочных масел, поверхностно-активных веществ, антифризов, пластификаторов и других важных продуктов. Олефины С5 применяются в производстве высших спиртов оксосинтезом; в производстве алкилфенолов; в производстве изопрена дегидрированием изоамиленов; в синтезе термостойких пластмасс. Олефины С6 нормального строения используют для синтеза первичных спиртов С7 и олефинов изостроения (2-метилпентен-1 и 4-метилпентен-1), которые применяются для синтеза термостойких полимеров. Олефины С7 – С9 широко применяют в производстве спиртов методом оксосинтеза (эти спирты нужны в производстве пластификаторов винилхлоридных пластиков, в промышленности резиновых технических изделий и в производстве летучих пестицидов). Кроме того, олефины С7 – С9 используют для получения компонентов моторных топлив. Для производства высших олефинов линейного строения могут быть использованы следующие основные методы: термический крекинг твердого или мягкого парафина; каталитическое дегидрирование парафинов; олигомеризация этилена; каталитическая полимеризация олефинов С3 – С4.   Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
