Лекция 15. Алюминийорганический синтез
============================================================
АL—органический синтез состоит в олигомеризацни этилена и применяется для получения линейных a—олефинов с числом С—атомов = 18—20, используемых в процессе производства ПАВ.
В основе его лежат реакции роста и вытеснения алкильных групп через промежуточное образование донорно -акцепторного комплекса:
а1-R + СН2 = СН2 ——® ——® а1 – СН2 - СН2R
В случае гомологов этилена АL связывается с наиболее гидриро ванным С — атомом.
Схема процесса включает стадии:
1) Последовательный рост алкильных групп происходит статистически:
а1-С2 Н5 + n СН2 = СН2 ——® а1-(-СН2 – СН2 -)n – С2 Н5 .
2) Вытеснение алкильных групп состоит в расщеплении а1-алкилов на олефин и а1—гидрид (а1—Н):
а1- (-СН2 – СН2 -) – С2 Н5 ¾——® СН2 = СН – (-СН2 – СН2 )n-1 - С2 Н5
-(al - H)
(затем алюминийгидрид реагирует вновь с олефином, образуя а1-алкил).
Реакция (2) имеет более высокую энергию активации, чем реакция (1), поэтому ее осуществляют при более высокой температуре или в присутствии катализаторов (никель диспергированный или на носителях) .
Двухстадийный метод - раздельное проведение реакций (1) и (2). В первый реактор вводят триэтилаалюминий (ТЭА) и этилен. Продукт разлагают во втором реакторе 1 стадия; Т=100—1300С , Р=9МПа 2 стадия; Т=280-3000С (в атмосфере этилена) или Ni—катализатор.
Одностадийный процесс основан на совмещении реакций (1) и (2) при
Т= 2000С, когда скорости (1) и (2) реакций сравнимы по величине.
Таблица 15.1
| Показатели | Двухстадийный процесс | Одностадийный процесс |
| Технология Давление, МПа Рециркуляция ТЭА Отделение ТЭА от продуктов Выход a-олефинов целевых фракций (С10 – С18) | Усложнена 1 моль/ 3моля получаемого a-олефина Трудность отделения Высокий (75-80%) | Упрощена 20-30 Без рециркуляции (расход ТЭА= 1моль на 250 моль получаемого a-олефина) Без регенерации Низкий (40-45%), поэтому степень конверсии огра-ичена 60-70%. |
Увеличение выхода целевых олефинов С18—С20 в одностадийном процессе достигается дополнением его диспропорционированием нецелевых фракций < С8 и > С20 (по 20—30%) после предварительной изомеризации в олефины с внутренним положением двойной связи. При этом выход целевых фракций С10—С18 возрастает до 90%, хотя около половины их получается не в виде a—олефинов, а в виде олефинов с внутренней двойной связью. Последние также представляют ценность для синтеза ПАВ, при производстве которых все равно происходит изомеризация положения двойной связи (алкиларенсульфо-наты, оксиэтилированные алкилфенолы).
 |
Блок - схема производства линейных олефинов С10—С18
В блоке 2 очищают (a—олефины от а1—алкилов (ТЭА);
В блоке 5 очищают продукты изомеризации от катализатора;
В блоке 7 очищают продукты диспропорционнрования от катализатора
Отходы — высококипящие вещества в виде кубовых жидкостей в блоках разделения 5 и 8.
Графические зависимости процесса:
Расчетное распределение по длине цепи продуктов достройки ТЭА этиленом и состава продуктов от давления [1, с.20].
Зависимость состава продуктов от времени в одностадийном синтезе
[3, с.18-19].
Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 205;