В.3.Совместное производство стирола и оксида пропилена.

Дегидратация метилфенилкарбинола в стирол. Катализатор и технологические основы процесса.

Технология окисления этилбензоло кислородом воздуха. Стирол относится к числу важнейших мономеров. Из мономеров для производства каучука общего назначения стирол как сомономер по объему произ-ва находится на 3-м месте, уступая изопрену и БД.

Он прои-ся в крупных масштабах и исп-ся для пол-я разнооб-х мат-в: полистирола, синт-х каучуков, латексов.

Одним из промыш-х СП-в пол-я стирола яв-ся пр-с каталитического дегидрирования этилбензола (ЭБ). Р-я дегид-я ЭБ по своей природе яв-ся эндотер-й; ее обычно проводят при высоких т-х(600С) и низких парциальных давлениях ЭБ, т.е.при условиях, которые термодинамически способствуют образованию стирола:

С6Н5-СН2-СН3----С6Н5-СН=СН2 + Н2

Из нескольких возможных методов уменьшения парциального Р ЭБ на практике, как правило, применяют разбавл-е водяным паром. В кач-ве кат-в исп-т железооксидные кат-ры, промитированные оксидом калия. Промышленный кат-р фирмы «Shell» имеет след-й состав: (в % масс): Fe2О3-75-80, К2СО3-15-20, SiО2-0,1-0,5. Процесс проводят при температуре 580-620 С, мольном отнош-и ЭБ к воде, равном 1:10, и объемной скорости подачи ЭБ 0,20-0,50ч-1. При степени конверсии ЭБ 40-50% селективность процесса составляет около 90%.

Побочные продукты процесса (бензол, толуол, этилен, метан, смолистые в-ва и др-е) образуются в рез-те р-й термического распада, гидрогенолиза и уплотнения как ЭБ, так и стирола

Железооксидные кат-ры обладают способностью саморегенерации, т.к. они катализируют частично и р-ю водяного пара с коксом и смолистыми в-ми, кот-е отлагаются на Кат-ре:

С+Н2О----СО+Н2

С+2Н2О---СО2+2Н2

Р-я эпоксидирования олефинов органическими гидропероксидами позволяет одновременно получить два целевых продукта- оксид олефина и спирт.Спирт обычно дегидрируют в соответствующий олефин.

В промыш-ти процесс эпоксидирования олефинов органическими гидропероксидами исп-т для совместного получения оксида пропилена и стирола (Халкон-процесс) или изобутилена и др.продуктов. Процессы обычно сос-т из 3-х стадий:

1) окисление соотв-го УВ в гидропероксид:

RН+О2----RООН

2) эпоксидирование олефина полученным раствором гидропероксида

RООН +RСН=СН2---RОН+ RСН-СН2

О

3) дегидрирование полученного спирта в олефин:

RОН----RСН=СН2 +Н2О

Катализаторами эпоксидирования олефинов гидропероксидами яв-ся соли и комплексы молибдена, вольфрама, ванадия и других переходных металлов, растворимых в реакционной массе, среди которых наиболее активными и селективными яв-ся комплексы молибдена.

Схема процесса м/б представлена след-м образом:

Каt+RООН------- Каt*RООН

Каt*RООН +RCH=CH---- Каt*RОН+ RСН-СН2

О

Каt*RОН----- Каt + RОН

В промышленности процесс эпоксидирования обычно осуществляют в р-ре того же УВ, из кот-го получен гидропероксид, при T-80-100C, Р до 7 МПа, мольном отношении гидропероксида к олефину, равном 1(2-5), и концентрации каt 0,001-0,005 моль на моль гидропероксида. В зависимости от природы исходных реагентов и условий процесса время р-и м-т составлять 0,3 до 2ч.

Дата добавления: 2015-08-17