Хотя реакция сополимеризации изобутилена с изопреном протекает почти мгновенно, образующаяся при смешении раствора дисперсия полимера в метил хлориде находится в зоне реакции 30-40 мин, при этом степень превращения изобутилена составляет 75%. Температура в зоне реакции регулируется давлением испаряющегося этилена или подачей катализаторного раствора. В ходе полимеризации возможно отложение полимера на охлаждающих поверхностях, что ухудшает условия теплообмена и вызывает необходимость чистки аппарата. Промывка полимеризатора осуществляется подогретым растворителем (бензином, петролейным эфиром, гексановой фракцией и т.п.).[6, С.330]
В дегазаторе 9 происходит отдувка растворенных газов из насыщенного экстракта, который далее поступает в регенератор 10. Туда же подается острый пар. В зависимости от условий процесса в регенераторе могут протекать три основные реакции: выделение изобутилена, выделение триметилкарбинола и образование полимеров изобутилена. Фактически при соблюдении необходимых условий около 90% изобутилена регенерируется. С учетом циркулирующих триметилкарбинола и полимеров изобутилена, превращающихся в изобутилен, выход изобутилена составляет 95% от его содержания в исходной фракции углеводородов С4.[4, С.131]
По одной из схем предусмотрена регенерация изобутилена из сернокислотного экстракта без разбавления серной кислоты и, следовательно, без ее последующего концентрирования [49]. Особенностью процесса является возможность использования в качестве сырья фракции С4 с высоким содержанием (около 50%) бутадиена без предварительного его извлечения. Процесс представляет значительный интерес в тех случаях, когда из фракции С4 получают одновременно с изобутиленом бутен-1 и бутадиен высокой степени чистоты и с большими выходами. Степень извлечения изобутилена составляет 90-95%, а чистота ректификата - не менее 99,8% (масс.) [47].[6, С.23]
Удобным универсальным методом утилизации технологических отходов невулканизированного БК практически любой молекулярной массы (от 112 до 2 000) может служить селективная термокаталитическая деструкция (550-600 К) с использованием солевых комплексов хлоридов алюминия строения Ме[С2Н5А1С13] или Ме[А1С14] [2,64,65] по схеме утилизации отходов ПИБ. Повышенное по сравнению с ПИБ содержание в макромолекулах БК внутренних ненасыщенных групп >С=С< - центров распада полимера - способствует протеканию реакции элиминирования изобутилена при более низких температурах (520-600 К, для ПИБ 570-675 К). Выход изобутилена составляет более 90% (масс). Одновременно появляется возможность использования менее кислых и, следовательно, более удобных в технологическом отношении каталитических систем, например[6, С.351]
С точки зрения промышленной реализации благодаря высокой селективности перспективен процесс обработки фракции С4 водным раствором хлорида металла и соляной кислоты с последующей дегидратацией грег-бутилового спирта [71]. Технологическая схема процесса состоит из четырех основных стадий: абсорбции, дегазации, регенерации и ректификации. Абсорбция проводится при 273-333 К и давлении до 980 кПа в присутствии хлоридов цинка, олова, сурьмы или висмута, а дегазация при 333-348 К и атмосферном давлении. В регенераторы и дистилляционно-реакционные колонны с перфорированными тарелками из дегазатора поступает смесь трег-бутилового спирта и трег-бутилхлорида. В первом происходит дегидратация спирта (353-413 К), во втором протекает реакция дегид-рохлорирования. После ректификации чистота изобутилена составляет 99,9% (масс), глубина извлечения - 94% (масс). В качестве побочных продуктов образуются в незначительных количествах димеры изобутилена.[6, С.29]
Один из них связан так же, как и в случае ПИБ, с кинетическими особенностями реакции сополимеризации изобутилена с изопреном. Реакция в присутствии BF3, A1C13 и других электрофильных катализаторов протекает очень быстро. Уже при смешении реагирующей смеси с раствором катализатора непосредственно на входе потоков в реактор процесс протекает почти мгновенно. Каждая капелька обволакивается тонкой пленкой полимера, и рост цепи лимитируется диффузией мономеров в образовавшуюся полимерно-мономерную частицу. Поскольку коэффициент теплопроводности полимера невысок и фронт распределения температур и скоростей процесса носит факельный или близкий к факельному характер (подобно ПИБ), температура внутри полимер-мономерных частиц всегда существенно выше средней температуры реакционной смеси в реакторе-полимеризаторе, фиксируемой приборами. Естественно, что по этой причине происходит снижение молекулярной массы БК и отклонение средней степени ненасыщенности от ожидаемого значения. Хотя реакционная смесь находится в реакторе не менее 30-40 мин, степень превращения изобутилена составляет около 75% (масс), поэтому важное значение приобретает быстрое и тонкое диспергирование раствора катализатора в объеме реакционной зоны при смешении его с раствором мономера. Как и в случае получения ПИБ, необходимо знание кинетических параметров и топохимических особенностей процесса синтеза БК, при этом вполне возможно и существенное изменение конструкции аппарата-полимеризатора.[6, С.321]
Ничтожные количества воды также увеличивают каталитическую активность солей, являющихся катализаторами низкотемпературной полимеризации изобутилена (от —60 до —100°). Растворимость воды в гек-сане, в котором обычно проводят полимеризацию изобутилена, составляет всего 10-'° моль/л. При непосредственном введении воды в реакционную смесь реакция полимеризации не активируется, так как при столь низкой температуре вода, не растворившись в гексане, превращается в куски льда. Удобным приемом введения воды в систему является барботирование влажного воздуха через жидкость в реакторе в первые несколько минут процесса полимеризации. В результате взаимодействия молекул воды и катализатора образуется комплекс, инициирующий полимеризацию.[2, С.202]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.