Использование в нефтехимическом синтезе

Использование в нефтехимическом синтезе.  

     Наибольшее значение в нефтехимической промышленности имеют четыре углеводорода: этилен, пропилен, бутадиен и бен­зол. На их основе производят большую часть всех нефтехими­ческих продуктов.Первое место по масштабам производства и потребления за­нимает этилен. Основной способ производства этилена - пиролиз.  В конечной структуре потребления этилена 60—70% занимают пластмассы (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол). Самый крупный потребитель этилена-производство полиэти­лена. Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) по­лучают методом радикальной полимеризации при 200—270 °С и 100—350 МПа в присутствии инициаторов (кислород, органи­ческие пероксиды). Полиэтилен среднего давления получают в присутствии оксидных катализаторов при 130—170 °С и давле­нии 3,5—4,0 МПа. Для производства полиэтилена низкого дав­ления (высокой плотности) применяют металлорганические ка­тализаторы Циглера при 75—85 °С и давлении 0,2—0,5 МПа.

     Значительное количество этилена расходуется на производ­ство этиленоксида. В большинстве развитых стран этиленоксид получают каталитическим окислением этилена. Наиболее рас­пространенный катализатор—серебро на носителе. Основное количество (58 %) этиленоксида используется в производстве этиленгликоля, применяемого для получения антифризов, по­лиэфирных волокон и других продуктов. Этиленоксид является также исходным материалом в производстве гликолей большой. молекулярной массы, сложных эфиров, этаноламина и поверх­ностно-активных веществ. Гидратацией этилена получают эти­ловый спирт, который применяется в производстве бутадиена. Однако этот способ менее экономичен по сравнению с произ­водством бутадиена из бутана и бутилена. Перспективным на­правлением использования этилового спирта является произ­водство белково-витаминных концентратов (БВК).

     Производство пропилена в мире сейчас составляет око­ло 30 млн. т/год. Основным способом производства пропилена, как и этилена, является пиролиз.

      Другим важнейшим про­дуктом, получаемым на основе пропилена, является акрилонитрил—мономер для производства синтетических волокон и кау­чука. Практически единственным методом его получения служит окислительный аммонолиз пропилена.

         Пропиленоксид получают хлоргидридным методом.

     Широко используется способ сопряженного окисления этил-бензола и пропилена. Пропиленоксид применяют в производ­стве полиуретанов, пропиленгликоля, ПАВ и других областях.

         Изопропиловый спирт получают сернокислотной гидратацией пропилена и используют для производства пергидроля, ацетона, вторичных алкилсульфатов, гидротормозной жидкости. Значи­тельное количество пропилена расходуется в производстве бу­тиловых спиртов, которые используются для получения пласти­фикаторов (дибутилфталат), лаков, красок, растворителей. Масляный альдегид, получаемый из пропилена путем оксосинтеза, является исходным материалом для производства 2-этил-гексанола, который в свою очередь используется при получе­нии пластификаторов и синтетических масел.

Рекомендуемые материалы

Алкены С₄—С₅ получают на пиролизных установках, де­гидрированием алканов или выделяют из газов каталитического крекинга. На основе бутенов производят бутадиен, метилэтилкетон и продукты полимеризации и сополимеризации. Из изобутилена получают бутилкаучук, изопрен, метил-трет-бутиловый эфир, полиизобутилен, алкилфенольные присадки и ряд других продуктов. Пентены используют для производства изопрена и амиловых спиртов.

Алкадиены — 1,3-бутадиен и 2-метил-1,3-бутадиен (изо­прен)-важнейшие мономеры для производства различных по­лимерных материалов, особенно синтетического каучука.

      Основные способы производства бутадиена: одно- и двухста­дийное дегидрирование бутана, дегидрирование бутенов, выде­ление из пиролизной фракции С4 и метод Лебедева (на основе этилового спирта). Последний метод устарел, и объем производ­ства по нему сокращается. Наиболее экономичным, по-види­мому, является процесс получения бутадиена из пиролизного сырья.

     Фракция С4, образующаяся при пиролизе бензина, имеет следующий массовый состав, %: 1,3'бутадиен — 48; изобу-тен—22; 1-бутен—14; 2-бутен—11. Себестоимость бутадиена, выделенного из газов пиролиза, примерно на 40'% ниже себестои­мости бутадиена, получаемого двухстадийным каталитическим дегидрированием бутана. С увеличением молекулярной массы исходных углеводо­родов выход бутадиена возрастает:

Выход бутадиена  %                            Выход бутадиена. %

Этан                    3,0                              Легкий бензин    4,7

Рекомендуем посмотреть лекцию "5 Учение Демокрита".

Пропан                2,9                              Бензин                 4,9

Бутан                   4,4                              Газойль                 10,6

     В связи с тенденцией к утяжелению сырья пиролиза доля пиролизного бутадиена будет увеличиваться.

     Перспективными способами получения бутадиена является также димеризация этилена, дипропорционирование пропилена (бутилен и этилен), одностадийное окислительное дегидри­рование бутана.

 Изопрен получают главным образом двухстадийным де­гидрированием изопентана, конденсацией изобутилена с форм­альдегидом (реакция Принса), комплексной переработкой фракции C₅ пиролиза, содимеризацией этилена с пропиленом, а также синтезом на основе ацетона и ацетилена. Высшие ал-кены (выше С₅) являются высокооктановыми компонентами бензина, а также используются в нефтехимическом синтеза - для алкилирования бензола с целью получения моющих ве­ществ, в качестве сырья для оксосинтеза и других целей.