WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

В табл. 5 приведены константы скорости kn образования АФЭ (и их деалкилирования), моно-о- и п-втор.-АФ, изомерных ди-втор.-АФ (по схеме 2) при алкилировании Ф н. деценом (1:1, моли, t = 80оС) на различных модификациях КУ23, КСМ-2, Lewatit-SPC-108 BG (Германия) и гельполимерном КУ-2х8чС (в проточном реакторе). Видно, что в присутствии пористых СФК значения kn при 80 оС увеличиваются в 20-30 раз по сравнению с гелевым КУ-2х8чС. В то же время отличия в активности разных модификаций пористых СФК невелики, но с ростом их уд. поверхности (S) снижается соотношение скорости моно- и диалкилирования Ф, описываемой выражением (k2 + k3)/(k5 + k6+ k7), повышается относительная скорость образования моно-о-АФ (k2/k3). По величине указанных соотношений, т.е. селективности каталитического действия, КСМ-2 кл. А и Lewatit-SPC-108 BG следует отнести к пористым СФК, имеющим небольшую степень сшивки макромолекул.

Другой путь повышения проницаемости гранул Кт состоит в нанесении полимерных сульфокислот на пористую подложку. Один из подобных Кт, "Фталосорб", получен С.В. Мещеряковым с сотрудниками последовательной термической поликонденсацией фталевого ангидрида в порах гранулированного алюмосиликата и сульфированием образовавшихся полифениленкетонов. Термостабильность "Фталосорба" составляет 180 оС.

Во избежание развитого десульфирования СФК следует совершенствовать Таблица Константы скорости реакций (kn 104) алкилирования Ф н. деценом (1:1, моли) в присутствии различных пористых и гелевого СФК (t = 80оС).

kn по схеме (2) СФК КУ-23 КУ-23 КУ-23 КСМ-2, Lewatit КУ-2х8 чС 10/60 15/100 30/100 кл. А SPC-108 BG k-1, с-1 104 104 105 90,6 139 3,71,9 72,8 74,2 61,4 90,2 1,k1,л/мольс 40,6 43,9 48,5 31,3 43,5 1,k2, л/мольс 22,2 21,5 20,6 19,3 24,3 0,k3, л/мольс 2,71 3,75 5,03 2,21 2,78 0,k5, л/мольс 1,92 2,89 3,78 1,68 1,98 0,k6, л/мольс 3,65 4,89 6,04 2,66 3,67 0,k7, л/мольс 1,45 1,43 1,42 1,48 1,54 1,k-1/k1,83 2,04 2,35 1,62 1,79 1,k2/kk2 + k7,61 5,67 4,65 7,73 8,04 11,k5 + k6+ kСвойства СФК:

- диаметр гранул,мм 0,6-1,0 0,6-1,0 0,6-1,0 0,6-2,0 0,6-2,0 0,6-1,- СОЕ*), мг-экв/г 4,96 4,26 4,17 4,61 5,18 5,- уд. поверх- ность (S), м2/г 12,8 27,8 45,8 13,9 19,3 0,- объем пор (Wo), см3/г 0,232 0,379 0,616 0,264 0,743 0,- средний радиус пор в набухшем 390 417 320 418 570 СФК, Примечание: *) СОЕ – статическая обменная емкость.

методы его подготовки к катализу, в частности, удаления влаги. Вместо термических методов высушивания СФК необходимо использовать экстракционные, например, извлечение воды спиртами С1-С3 или Ф. Такую обработку СФК осуществляют при температуре 30-80oC, затрачивая на обезвоживание одного объема Кт примерно 10 объемов указанных экстрагентов и достигая остаточного содержания влаги 1% мас.

Следует отметить, что экстракционная обработка метанолом способна извлекать из СФК не только влагу, но и примеси низкомолекулярных продуктов полимеризации стирола и дивинилбензола. Кроме того, тем же путем можно извлекать из СФК смолистые продукты, которые образуются при побочных превращениях олефинового сырья и примесей, содержащихся в Ф, в процессе его алкилирования и блокируют каталитически активные сульфогруппы. Подобные смолистые продукты являются результатом превращений примесей (-метилстирола, ацетофенона, оксида мезитила и др.), которые содержатся в Ф, полученном, как правило, разложением гидропероксида изопропилбензола. Эти превращения происходят при очистке Ф в присутствии СФК, осуществляемой в промышленном масштабе на Уфимском заводе синтетического спирта.

Таким образом, периодическая обработка СФК, например, метанолом при производстве ВАФ поможет не только смягчить условия обезвоживания Кт, сократив до минимума отщепление сульфогрупп, но и способствовать восстановлению его активности и продлению срока службы. При осуществлении указанного метода подготовки СФК-Кт будут получаться (после отгонки метанола) в небольшом количестве отходы смолистых продуктов, которые можно использовать как вяжущее вещество, по аналогии с битуминозными нефтями, для укрепления грунта в дорожном строительстве.

Отработанный СФК, вместо практикуемого в настоящее время захоронения, следует рекомендовать к пиролитической переработке в беззольный углеродный сорбент или вторичной переработке в пластмассовые изделия. Организация производства дистиллированных моно-ВАФ будет сопровождаться получением ди-ВАФ, полиэтоксилаты которых являются высокоэффективными деэмульгаторами водо-нефтяных промысловых эмульсий.

ВЫВОДЫ:

1. Выполнен ретроспективный анализ истории развития теории и практики синтеза ВАФ и нефтехимических продуктов на их основе, который показал, что применение полимерных СФК по сравнению с другими Кт процесса алкилирования фенолов высшими олефинами (H2SO4, БСК, алюмосиликатами и т.д.) является закономерным этапом его совершенствования, обеспечивая более высокое качество продуктов, более высокую производительность и экологическую безопасность промышленных установок.

2. Алкилирование фенолов высшими олефинами в присутствии СФК – Кт увеличивает выход целевых ВАФ (более 95%) и сокращает образование побочных продуктов. Это повышает эффективность вовлечения в производство ВАФ более однородного олефинового сырья (олигомеров пропилена и этилена), чем применявшиеся ранее широкие фракции полимербензина и олефинов крекинга парафинов, с значительным улучшением качества ВАФ и получаемых на их основе водо- и маслорастворимых ПАВ.

3. При рассмотрении истории создания отечественных промышленных установок производства ВАФ с применением СФК – Кт установлено, что потенциальные преимущества этой технологии используются далеко не полностью из-за невысокой эффективности подготовки Кт и сырья, несоблюдения оптимальных параметров процесса алкилирования, несовершенства оборудования для дистилляции (ректификации) алкилата, недостаточного уровня автоматизации управления работы установки и т.п. В то же время на установках Новогорьковского и Новокуйбышевского НПЗ указанные недостатки сведены к минимуму.

4. Проанализирована эволюция конструкций реактора алкилирования и выбора оптимальных параметров их работы. Наиболее совершенная технология состоит в проведении процесса в каскаде проточных реакторов с неподвижным слоем полностью высушенного СФК - Кт и постепенным (регулируемым) повышением в нем температуры реакции до ~ 105-125oC, максимум до 135oC (на короткий промежуток времени). Эта технология осуществляется на закупленной по импорту установке получения изо-С9-АФ на АО "Нижнекамскнефтехим".

5.Выявлены перспективы совершенствования технологии ВАФ с применением СФК - Кт, которые могут быть реализованы применением их пористых модификаций или полимерных сульфокислот, нанесенных на пористый инертный носитель (взамен гельполимерного ионита); использованием "мягкого" режима высушивания и регенерации Кт с помощью полярного органического растворителя; повышением уровня автоматизации работы промышленных установок; утилизацией отработанного Кт и небольшого количества побочных продуктов (ди-ВАФ и продуктов, образующихся при подготовке и регенерации Кт и т.д.).

Осуществление перечисленных предложений позволит повысить экономическую эффективность производства ВАФ и сделать его практически полностью безотходным.

Основное содержание работы

изложено в следующих публикациях:

1. Тополюк Ю.А., Коренев К.Д., Заворотный В.А. История создания и развития производства алкилфенолов с применением сульфокатионита–катализатора // Наука и технология углеводородов. – 2001. - № 3 (16). – С. 27-33.

2. Заворотный В.А., Тополюк Ю.А., Коренев К.Д., Коренев Д.К., Бенцианов О.И.

Твердые полимерные сульфокислоты как катализаторы процессов алкилирования // Наука и технология углеводородов. – 2001. - № 3 (16). - С. 7-17.

3. Тополюк Ю.А., Мещеряков С.В., Заворотный В.А. Становление и развитие производства алкилфенолов с применением сульфокатионитов–катализаторов. // Тезисы докладов I Всероссийской научно-практической конференции "Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела". – Уфа, 2000. - С. 63.

4. Тополюк Ю.А., Заворотный В.А., Коренев К.Д. Развитие ионитного катализа в производстве высших алкилфенолов – полупродуктов для синтеза водо- и маслорастворимых ПАВ. // Тезисы докладов IV научно-технической конференции "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". – Москва, 2001. – С. 22.

5. Тополюк Ю.А., Заворотный В.А., Мещеряков С.В. Экология производства высших алкилфенолов – полупродуктов синтеза поверхностно-активный веществ. // Тезисы докладов Российской конференции "Актуальные проблемы нефтехимии" (с международным участием). – Москва, 2001. – С. 311.

Соискатель Ю.А.Тополюк

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»