- •Совершенствование технологии получения изометилтетрагидрофталевого ангидрида
- •Общая характеристика работы
- •Основное содержание работы
- •1 Объект исследования и актуальность проблемы
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Методика синтеза изопренового аддукта
- •2.2. Методика синтеза эндикового ангидрида (эндонорборнен-2,3-дикарбоновой кислоты)
- •2.3. Эвтектические смеси имтгфа с изопреновым аддуктом и эндиковым ангидридом
- •2.4. Методика определения изомерного состава в готовом продукте имтгфа
- •3. Результаты исследований
- •3.1. Эвтектические смеси имтгфа с изопреновым аддуктом и эндиковым ангидридом
- •3.2 Исследование влияния качества сырья и технологических параметров на температуру кристаллизации имтгфа
- •3.2.1 Влияние смолы на процесс изомеризации имтгфа
- •3.2.2 Влияние на компонентный состав температурных параметров выделения и времени пребывания имтгфа в испарителях поз. 481/а,б
- •3.2.3. Влияние на изомерный состав азотистых соединений в пиперилене
- •Заключение
3.2.1 Влияние смолы на процесс изомеризации имтгфа
Цеховую смолу в количестве 5 % масс. вводили в реакционную массу после стадии изомеризации перед выделением ИМТГФА вакуумной разгонкой, моделировали цеховой процесс. Результаты исследований приведены в табл. 4.
Таблица 4 ― Влияние смолы на процесс изомеризации ИМТГФА (содержание азотистых в пипериленовой фракции 0,00035 % мас.; содержание смолы 5 % мас., температура изомеризации 200 0 С)
Время, час |
Состав ИМТГФА, % мас. |
||||||
Смола 0 % мас. |
Смола,- после опыта 5 % масс. |
||||||
Х |
Цис-транс |
Цис-цис |
Х |
Цис-транс |
Цис-цис |
||
Исходная проба |
2,65 |
16,83 |
80,51 |
2,12 |
15,03 |
82,85 |
|
1 |
2,40 |
17,10 |
80,50 |
2,67 |
15,66 |
82,07 |
|
6 |
2,57 |
21,79 |
75,64 |
2,85 |
23,21 |
73,94 |
|
10 |
3,22 |
26,67 |
70,11 |
3,19 |
30,69 |
66,13 |
|
15 |
3,33 |
30,89 |
65,78 |
3,34 |
38,66 |
58,00 |
|
20 |
3,63 |
35,97 |
60,40 |
3,77 |
45,78 |
50,45 |
|
25 |
3,83 |
40,18 |
55,99 |
4,13 |
50,76 |
45,11 |
|
26 |
3,53 |
40,93 |
55,54 |
3,95 |
51,91 |
44,14 |
|
27 |
3,52 |
42,08 |
54,40 |
3,68 |
51,99 |
44,33 |
|
28 |
3,58 |
42,79 |
53,63 |
3,94 |
52,46 |
43,61 |
|
Анализ данных таблицы показывает, что в присутствии смолы скорость изомеризации увеличивается.
Ранее независимо от количества вывод смолы из системы производили через 8 опытов. Чтобы обеспечить стабильный температурный режим и содержание цис-транс-изомера ИМТГФА в соответствии с требованиями ТУ 40–60 % мас., было предложено выводить смолу из испарителей поз. 481а,б через 5 опытов, что способствовало снижению накопления смолы в испарителях поз. 481/а,б, увеличению выхода целевого продукта, повышению качества ИМТГФА. Далее нами было предложено регулировать уровень смолы в системе. Было предложено установить радарные уровнемеры.
3.2.2 Влияние на компонентный состав температурных параметров выделения и времени пребывания имтгфа в испарителях поз. 481/а,б
При накоплении смолы в испарителях в больших количествах, со временем происходит её уплотнение из-за высокой температуры и длительного пребывания в системе. Это приводит нестабильности температурных параметров изомеризации и выделения, осложняет процесс переиспарения ИМТГФА, и, как следствие, ухудшает качество ИМТГФА. Поэтому было проведено исследование зависимости изомерного состава от времени изомеризации и переиспарения. Результаты анализов партий ИМТГФА приведены в табл. 5.
Таблица 5 ― Результаты анализов изомерного состава ИМТГФА, температурных параметров выделения и времени пребывания ИМТГФА в испарителях поз 481/а,б
№ Пар тии |
Изомерный состав ИМТГФА, % мас. (данные ОТК) |
Средняя температура переиспарения ИМТГФА (минимальная÷максимальная) |
Время изомеризации и переиспарения ИМТГФА , час |
||||
Х |
цис-транс |
цис-цис |
Поз. 481/а |
Поз. 481/б |
|||
1 |
3,95 |
63,88 |
30,36 |
185,1 (182-189) |
186,1 (182-189) |
6+22=28 |
|
2 |
4,67 |
69,77 |
30,56 |
185,3 (183-187) |
185,9 (183-188) |
3+17=20 |
|
3 |
4,73 |
61,67 |
33,60 |
183,9 (177-187) |
186,7 (180-194) |
4+20=24 |
|
5 |
4,16 |
67,64 |
28,20 |
185,3 (184-187) |
185,6 (184-186) |
4+18=22 |
|
6 |
4,12 |
67,28 |
28,05 |
184,9 (181-187) |
186,0 (183-188) |
5+20=25 |
|
7 |
3,37 |
67,06 |
29,56 |
185,1 (181-187) |
186,3 (184-188) |
4+18=22 |
|
8 |
2,82 |
67,20 |
29,60 |
181,7 (172-187) |
185,5 (183-187) |
4+24=26 |
|
9 |
3,47 |
64,09 |
32,15 |
183,3 (176-190) |
185,0 (183-188) |
3+20=23 |
|
10 |
3,60 |
65,58 |
30,37 |
184,7 (178-187) |
188,1 (184-197) |
5+25=28 |
|
11 |
3,90 |
62,25 |
33,71 |
186,6 (185-190) |
187,5 (186-191) |
4+19=23 |
|
12 |
3,03 |
69,64 |
27,33 |
187,2 (185-190) |
188,0 (186-190) |
4+18=22 |
|
13 |
2,83 |
45,94 |
51,23 |
184,9 (178-193) |
189,4 (187-195) |
4+19=23 |
|
14 |
3,56 |
52,23 |
44,21 |
189,8 (178-194) |
192,3 (189-194) |
5+16=21 |
|
15 |
3,84 |
43,00 |
53,15 |
187,3 (161-192) |
190,6 (177-194) |
4+17=21 |
|
16 |
3,86 |
43,54 |
52,58 |
188,3 (177-194) |
191,4 (183-194) |
4+15=19 |
|
17 |
3,82 |
49,32 |
46,85 |
192,3 (179-196) |
196,1 (191-197) |
4+13=17 |
|
18 |
3,93 |
52,86 |
43,21 |
191,0 (182-197) |
192,3 (186-197) |
4+18=22 |
|
19 |
4,42 |
52,08 |
43,34 |
193,1 (186-195) |
194,4 (189-198) |
5+13=18 |
|
20 |
4,22 |
59,01 |
36,76 |
192,1 (188-195) |
193,7 (190-195) |
4+16=20 |
|
21 |
3,95 |
60,87 |
35,18 |
192,9 (187-199) |
194,0 (189-199) |
6+20=26 |
|
22 |
4,50 |
67,13 |
27,90 |
192,7 (188-194) |
193,5 (192-195) |
4+17=21 |
|
23 |
3,74 |
68,66 |
27,50 |
189,9 (186-193) |
189,7 (188-192) |
4+20=24 |
|
24 |
4,26 |
65,66 |
29,58 |
189,2 (187-192) |
189,5 (187-192) |
3+17=20 |
|
На изомерный состав ИМТГФА влияет не только количество смолы в системе, но и температурные параметры переиспарения ИМТГФА. Колебания температуры в испарителях достигают порой 5÷31 ºС. Обеспечение постоянства температуры переиспарения в пределах 192 ― 195 ºС позволит значительно сократить время пребывания продукта в испарителях и, соответственно, улучшить качество выпускаемого продукта и снизить потери целевого продукта.
Для поддерживания постоянной температуры, в пределах 192 ― 195 ºС, в испарителях поз. 481а,б, и исключения значительных колебаний температуры в испарителе и между испарителями, установить клапан-регулятор на подаче пара в трубные пучки, с регулировкой по температуре.