3. Наиболее важные продукты дегидрирования парафинов и олефинов

(1.3-бутадиен, 2-метил-1,3-бутадиен)

1,3-бутадиен (дивинил) CH = CH – CH = CH - представляет собой при обычных условиях бесцветный газ, конденсирующийся в жидкость при -4,3 С при атмосферном давлении. Токсичен умеренно, взрывоопасен в смеси с воздухом (2,0- 11,3%об), слабый наркотик. Основной мономер для синтетических каучуков. Особенно ценные свойства имеет стерео-регулярный цис-бутадиеновый каучук, получаемый полимеризацией бутадиена и состоящий из звеньев:

(- CH - CH = CH - CH -)n

Большинство этих каучуков имеет общее назначение: используются для изготовления автопокрышек и камер, обуви, различных резино- технических изделий. Есть каучуки специального назначения. Так бутадиен-нитрильный каучук, отличается высокой бензо- и маслостойкостью. Применяются для выработки изделий специального назначения. Известны несколько методов получения 1,3-бутадиен, но в настоящее время практический интерес представляют только три:

1) выделение бутадиена из С - фракции продуктов пиролиза жидких фракций нефти (см. лекцию 10 9-го семестра). Метод является самым экономичным и в перспективе способен удовлетворить до 40-50% потребности в этом мономере;

2 ) дегидрирование в бутиленовой фракции, выделенной из продуктов пиролиза или каталитического крекинга после извлечения изобутилена и бутадиена;

По экономичности этот метод занимает второе место;

3 )дегидрирование бутана, выделенного из попутных газов:

2-метил-1,3-бутадиен (изопрен) СН₂С(СН₃)-СНСН₂ - представляет собой бесцветную жидкость, кипящую при 34 С. С воздухом образует взрывоопасные смеси в пределах концентраций 1,7-11,5 об. Является основной структурной единицей натурального каучука.

Рис. 1 - Реакционные узлы реакций дегидрирования

а — единичный реактор адиабатического типа; б — узел из двух реакторов с промежуточным подогревом смеси; в — реактор с несколькими слоями катализатора и секционированной подачей перегретого пара.

Рис. 2 – Технологическая схема дегидрирования олефинов

1,2- трубчатые печи, 3 - смесители, 4 – реатора, 5 - котлы-утилизаторы, 6 – скруббер,

7 – холодильник

Рис. 3 – Технологическая схема окислительного дегидрирования н-бутилена в бутадиен.

1- трубчатая печь, 2 – реактор, 3 – котел-утилизатор, 4 – скруббер, 5,7- холодильники, 6 – абсорбер, 8 – отпарная колонна.