Метод синтеза изопрена из 2-метилпропена и формальдегида. Технология процесса.
Сущность изобретения: изопрена получают из изобутена, содержащегося в С4-фракции углеводородов, и формальдегида в присутствии воды и кислотного катализатора не агрессивного или умеренно агрессивного по отношению к легированной стали, как минимум в две стадии жидкофазного химического превращения с образованием на стадии синтеза полупродуктов - предшественников изопрена, выводом их в составе органического и преимущественно водного потоков, отгонкой от органического потока как минимум углеводородов С4 и совместной переработкой оставшейся части органического потока и указанного преимущественно водного потока на стадии разложения полупродуктов с непрерывным выводом парового потока, содержащего изопрен, изобутен и часть воды, подвергаемого далее разделению, выводом жидкого потока, содержащего преимущественно воду и кислоту, и предпочтительно выводом жидкого органического потока, содержащего высококипящие побочные продукты. Как минимум часть изобутена, выделяемого из продуктов стадии разложения, рециркулируют на вход в эту стадию в таком количестве, что в поступающих в нее потоках суммарное молярное количество изобутена и трет-бутанола превосходит более чем в 1,1 раза, предпочтительно более чем в 1,4 раза, суммарное молярное количество формальдегида и 4,4-диметил-1,3-диоксана, органический поток, полученный при конденсации и расслаивании парового потока со стадии разложения, контактируют с жидким потоком со стадии разложения, содержащим преимущественно воду и кислоту, и после контактирования органический поток подвергают разделению с помощью как минимум ректификации, а поток, содержащий преимущественно воду и кислоту, рециркулируют на вход в стадию разложения и/или стадию синтеза. Технический результат: упрощение технологии способа, снижение образования высококипящих побочных продуктов.
Основные показатели нефтехимических процессов (конверсия, выход продуктов, селективность).
Конверсия –
Селективность показывает, какая доля превращения исходного вещества расходуется на образование заданного продукта.
Выход продукта показывает долю всего вещества, приходящуюся на образование данного продукта
Производство этиленоксида. Технологические особенности процесса.
Использование метода прямого окисления этилена в мировой промышленности
Впервые метод прямого окисления этилена кислородом в присутствии серебряного катализатора был запатентован Лефортом в 1931 году. В дальнейшем этот метод изучался, неоднократно модифицировался и получал различные вариации для промышленного использования. Известно, как минимум четыре наиболее распространённые разработки[68], которые легли в основу современных коммерчески эффективных решений[69]:
Схема получения оксида этилена по методу Union Carbide Corp.[70]
Разработчик: Union Carbide Corp.[71]
Первая компания, реализовавшая промышленный метод прямого окисления этилена. Начиная с 1994 года, использует так называемый The METEOR[72] process, характеризующийся высокой производительностью, низкими начальными капитальными вложениями одновременно с низкими операционными затратами. Метод является исключительной собственностью компании и используется только на её собственных заводах (около 20 % всех мировых мощностей)[70].
Разработчик: Scientific Design Co., Inc.
Метод близкий к предыдущему, но широко распространённый в мире из-за системы лицензирования (с 1983 года реализовано около 90 проектов; около 25 % всех мировых мощностей и 75 % всех лицензионных производств окиси этилена)[70][73].
Разработчик: Shell International Chemicals B.V.
Метод отличает высокая гибкость в отношении специфических требований конкретных производств, повышенная селективность в отношении выхода окиси этилена, а также долгое время жизни катализатора (3 года). Занимает около 40 % всех мировых мощностей по производству этиленоксида[70].
Разработчик: Japan Catalytic Chemical Co.
Лицензионный метод, близкий методу Scientific Design, но адаптированный к организации единого производственного комплекса, предполагающего совмещение производства окиси этилена и этиленгликолей.
Как правило, на более старых предприятиях используются схемы производства окиси этилена, где в качестве окислителя выступает воздух (Union Carbide, Scientific Design). На современных производствах для окисления используют кислород (Union Carbide — Meteor process, Shell, Scientific Design — вторая версия, Japan Catalytic)[74].