Основным аппаратом для дегидрирования изоамиленов

в изопрен является реактор с неподвижным слоем катализатора. В производственных условиях применяются вертикальный и шаровой реакторы.

Вертикальный реактор (рис. 2.13) представляет собой цилиндрический аппарат диаметром 4,8 м. Корпус реактора изготовлен из стали Ст20, внутри он футерован торкрет-бетоном. В нижней части реактора на решетке находится слой катализатора высотой 1,8-2,2 м. Перегретые пары бутиленов и водяного пара смешиваются в специальном устройстве 5 и через распределитель потока 3 проходят через слой катализатора сверху вниз. В нижнюю часть реактора под решетку с катализатором подается паровой конденсат для «закалки» контактного газа. Давление в реакторе 0,2 МПа, линейная скорость газа 0,3 м/с.

Шаровой реактор (рис. 2.14) выполнен в форме шара диаметром около 6 м с решеткой для катализатора, высота слоя которого примерно 2,2 м. Корпус из стали Ст20 внутри футерован слоем торкрет-бетона толщиной 0,25 м. Условия и цикл работы шаровых реакторов такие же, как у вертикальных.

Билет 3.

СКИ-5

Сравнительно недавно в России освоен новый тип изопренового каучука – СКИ-5. Этот безгелевый каучук, содержащий 98–100% 1,4- цис- звеньев, по величине молекулярной массы близок к «титановому» СКИ-3, но обладает более широким молекулярно-массовым распределением (таким же, как у НК). Каучук получают полимеризацией в растворе на каталитическом комплексе, состоящем из соединений неодима (хлоридов или карбоксилатов, чаще октаноатов) и триизобутилалюминия, диизобутилалюминийгидрида или их смеси. В качестве модификатора каталитической системы применяют такие электронодоноры, как этиловый спирт или трибутилфосфат. Особенностью этой системы является то, что неодим не меняет своей степени окисления (Nd³⁺), поэтому он не оказывает влияния на старение полимера, и такой каучук не требует тщательной отмывки от остатков катализатора.

Неодимовые каталитические системы устойчивы в течение длительного времени и их обычно используют в значительно меньших количествах, чем титановые (концентрация около 10^-4 %). При использовании хлорида неодима получают гетерогенный каталитический комплекс, при введении октаноатов неодима – гомогенный.

Кроме каучуков, содержащих преимущественно 1,4- цис -звенья, в нашей стране и за рубежом производят 1,4- транс -полиизопрен. Его синтез также осуществляется на катализаторах Циглера-Натта в растворителе, но в качестве катализаторов используют систему на основе ванадия.

Отечественный 1,4- транс -полиизопрен выпускают под торговой маркой СГ, его зарубежным аналогом является канадский полимер полисар-Х-414, а природными аналогами – гуттаперча и балата. В отличие от природных полимеров, синтетические имеют более высокую молекулярную массу и содержат определенное количество геля, поэтому они требуют пластикации перед переработкой. Основное назначение 1,4- транс -полиизопрена – использование в качестве термопластичного материала в ортопедии, восстановительной хирургии (отечественный материал поливик), а также в качестве клеев для различных материалов.

Из алюминийорганических соединений наиболее эффективны триизобутил-, трифенил-, три- п -толилалюминий. Для промышленных систем чаще всего используют триизобутилалюминий (ТИБА), позволяющий проводить процесс с высокой воспроизводимостью.

В отличие от титана, неодим(III) имеет стабильную степень окисления. Т.о. металлокомплексы на основе Nd(III) во времени не стареют: технологические преимущества, его используют на 4 порядка меньше, чем Ti, каучук не отмывают

Преимущества по свойствам по сравнению с СКИ-3: выше динамическая выносливость, прочность; бактерицидные свойства каучука.

Применение: производство шин, вместо НК при изготовлении практически всех резиновых изделий как самостоятельно, так и в сочетании с другими каучуками. Изопреновый каучук, содержащий неокрашивающие антиоксиданты, используют для получения цветных изделий широкого потребления: игрушек, спортинвентаря и др. Каучуки, заправленные нетоксичными антиоксидантами, применяют для изготовления медицинских изделий и изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами. Специальные типы СКИ-3 используют для производства вакуумных резин и в кабельной промышленности для изготовления электроизоляции. На основе СКИ-3 приготовляют латекс изопренового каучука, используемый для получения губчатых резин и различных пленочных изделий.

Дата добавления: 2015-08-17