6.1.5. İzoamilenlərin dehidrogenləşdirilməsi ilə
izoprenin istehsalı prosesinin
texnologiyası.
İzoamilenlərin izoprenə dehidrogenləşdirilməsi reaksiyası
tarazlıqda olan bir prosesdir:
2
2
3
2
3
3
2
)
(
)
(
H
CH
CH
CH
C
CH
CH
CH
CH
CH
CH
+
=
−
=
→
←
−
−
=
.
...(6.28)
Əsas dehidrogenləşmə reaksiyası ilə yanaşı əlavə
reaksiyalar da gedir. C
1
–C
4
, C
6
, CO
2
v
ə koksun alınması ilə
izopren v
ə izoamilenlərin parçalanması prosesi də baş verir.
İzoamilenlərin izomerləşməsi ilə amilenlər əmələ gəlir ki,
onların da dehidrogenl
əşməsi piperilenin yaranmasına səbəb
olur. Sonra piperilen d
ə qismən dehidrotsiklləşərək tsiklo-
pentadien
ə çevrilir.
3
2
3
3
2
2
2
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
−
−
=
−
−
−
−
=
3
2
CH
CH
CH
CH
CH
−
=
−
=
→
←
→
2
H
→
2
H
....................(6.29)
Ümumi kimya texnologiyası
177
İzoamilenlərin dehidrogenləşdirilməsi ilə izoprenin
istehsalı prosesinin texnoloji sxemi
şəkil 6.1 – də verilmişdir.
İlkin xammal – təzə və qayıdan amilenlər fraksiyası 1
separatorunu keçm
əklə 2 buxarlandırıcısına daxil olur.
Xammalın buxarlandırılması 0,5 MPa t
əzyiqdə və 95
0
C–d
ə baş
verir.
İzoamilenlər fraksiyasının buxarları 1 separatorundan
sonra 3 qızdırıcısında 105
0
C–y
ə qədər qızdırılır və 4 sobasına
gönd
ərilir. Burada izoamilenlər fraksiyası 450–500
0
C–y
ə qədər
qızdırılır.
İzoamilenlərin termiki parçalanmasının qarşısının
alınması m
əqsədilə xammalın 500
0
C–d
ən artıq qızdırılması
m
əqsədəuyğun deyildir. Temperaturun artması halında
amilenl
ərin 158
0
C temperaturlu su buxarı il
ə doydurulması
lazım olur.
İzoamilenlərin dehidrogenləşdirilməsi prosesi su
buxarının i
ştirakı ilə aparılır. 5 reaktoruna verilməzdən əvvəl
xammal buxarları 700–750
0
C temperaturlu su buxarı il
ə
qarı
şdırılır. Termiki parçalanma reaksiyalarının baş verməməsi
üçün reaktordan çıxan kontakt qazlarının temperaturu buxar
kondensatının vurulması il
ə 530
0
C h
əddində saxlanılır. Hər bir
reaktor 6 utilizasiya kalonu il
ə təchiz olunmuşdur ki, burada da
kontakt qazlarının 250
0
C–y
ə qədər soyudulması prosesi baş
verir. Bundan sonra kontakt qazları 7 skrubberin
ə daxil edilir.
Skrubberin a
şağı hissəsində kontakt qazları onlarla gedən
katalizator tozlarından, a
ğır məhsullardan təmizlənir və
h
əmçinin də sirkulyasiya olunan dizel yanacağı ilə 120
0
C–y
ə
q
ədər soyudulur. Skrubberin aşağı hissəsindən işlənmiş dizel
yanaca
ğı təmizlənməyə göndərilir. Skrubberin yuxarı hissəsin-
d
ə kontakt qazlarının 115
0
C–y
ə qədər soyudulması və sirkul-
yasiya olunan kondensat hesabına su buxarının qism
ən
kondensl
əşməsi prosesi gedir. 7 skrubberindən çıxan kontakt
qazları 11 kondensatoruna daxil olur, burada kontakt qazlarının
onların t
ərkibində olan su buxarı və dizel yanacağının qismən
kondensl
əşməsi hesabına 95–98
0
C–y
ə qədər soyudulması
prosesi ba
ş verir. Su buxarının son soyudulması və kondensləş-
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova
178
dirilm
əsi 12 hava soyuducusu və 14 kondensatorunda baş verir.
13 v
ə 15 separatorunu keçən kontakt qazları 65
0
C temperatur
il
ə izoamilen–izopren fraksiyasının ayrılması mərhələsinə
gönd
ərilir. Dehidrogenləşmə prosesi başa çatandan sonra 5
reaktoru
regenerasiya
prosesin
ə qoşulur. Katalizatorun
regenerasiyası buxar-hava qarı
şığının köməyi ilə 630–650
0
C–
d
ə aparılır. Regenerasiya zamanı sistemə verilən qızmış su
buxarının miqdarı kontaktla
şma prosesinə verilən su buxarının
üçd
ə bir hissəsi qədər olur. Regenerasiya qazları 6 utilizasiya
qazanını keç
ərək 250
0
C–y
ə qədər soyudulur və 17 skrubberinə
daxil olur ki, burada da regenerasiya qazları 115
0
C–y
ə qədər
soyudulur. 17 skrubberi 18 nasosu il
ə sirkulyasiya olunan
kondensat il
ə suvarılır. Sonra regenerasiya qazları 19
kondensatorunda v
ə 20 hava soyuducusunda soyudulur və
atmosfer
ə atılır. Regenerasiya qazlarının tərkibində olan
kondensat 22 tutumuna yı
ğılır və oradan da karbon dioksidinin
t
əmizlənməsi şöbəsinə göndərilir.
Ümumi kimya texnologiyası
179
Şə
kil 6.1. İzoamilenlərin dehidrogenləşdirilməsi üsulu
ilə izoprenin istehsalı prosesinin texnoloji sxemi.
1 – separator; 2
1
,2
2
– buxarlandırıcılar; 3 – qızdırıcı; 4 –
borulu soba; 5 – reaktorlar; 6 – utilizasiya qazanı; 7,17 –
skrubberl
ər; 8 – tutum; 9,18 – nasoslar; 10 – soyuducu;
11,14,19 – kondensatorlar; 12,20 – hava soyuducuları;
13,15,21 – separatorlar; 16,22 – tutumlar; I – xammal; II –
su buxarı; III – yanacaq qazı; IV – buxar kondensatı
tabla
şdırılmaya; V – hava regenerasiyaya; VI – dizel
yanaca
ğı; VII – kontakt qazları; VIII, IX – skrubberi
suvarmaya ged
ən dizel yanacağı; X – dizel yanacağı
t
əmizlənməyə; XI – su; XII – regenerasiya qazları; XIII –
kondensat deqazla
şmaya; XIV – su təmizlənməyə.
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova
180
6.1.6. İzobutilenin formaldehidlə kondensləşməsi üsulu
ilə izoprenin istehsalı prosesinin texnologiyası.
İzobutilenin formaldehidlə kondensləşdirilməsi üsulu ilə
izoprenin istehsalı prosesinin texnoloji sxemi
şəkil 6.2 – də
göst
ərilmişdir. Butilen–izobutilen, izobutan–izobutilen və
formaldehidin sulu m
əhlulu ayrı-ayrılıqda 1 katalitik reaktoruna
verilir. Burada onlar tur
ş katalizator üzərində təzyiq altında
100
0
C –y
ə yaxın temperaturda
görü
şürlər. 1 reaktorunda alınan
kondensl
əşmə məhsulları 2 rektifikasiya kalonuna verilir.
Burada reaksiya m
əhsulları tərkibindən 4,4–dimetildioksan–1,3
ayrılır v
ə 4 qizdiricisinda 140
0
C–y
ə qədər, 5 sobasında 400
0
C–
y
ə qədər qızdırılaraq dimetildioksanın termiki parçalanmasının
qar
şısının alınması məqsədilə su buxarı ilə 1:2,2 nisbətində
qarı
şdırılır, 4,4–dimetildioksan–1,3–ün parçalanması və
izoprenin alınması üçün altı laylı 6 reaktorunun birinci
seksiyasına daxil edilir. 6 reaktorunda dimetildioksanın
parçalanması katalizatorun i
şləmə müddətindən asılı olaraq
270–400
0
C–d
ə aparılır. 6 reaktorundan çıxan kontakt qazları
əvvəlcə 8 utilizasiya qazanında 250
0
C–y
ə qədər və sonra da 9
kondensatorunda 115
0
C–y
ə soyudulur. Bu halda su və üzvi
m
əhsulların bir hissəsinin qismən kondensləşməsi prosesi də
gedir. 9 kondensatorundan çıxan kontakt qazları 10
rektifikasiya kalonuna verilir. 10 kalonunun yuxarı hiss
əsindən
reaksiyaya girm
əyən dimetildioksan ayrılır və yenidən prosesə
qaytarılır. Kondensl
əşmə məhsullarının tərkibində olan izopren
10 rektifikasiya kalonunun orta bo
şqabından ayrılaraq sonrakı
d
ərin ayrılma mərhələsinə göndərilir. 10 kalonunun aşağısından
sulu formaldehid qatıla
şdırılmaq məqsədilə 11 kalonuna verilir
v
ə qatılaşdırılan formaldehid suyu 12 utilizasiya qazanını
keç
ərək 14 nasosu vasitəsilə yenidən 1 reaktoruna qaytarılır.
Dimetildioksanın parçalanması katalizatorunun regenerasiyası
400
0
C–y
ə qədər qızdırılmış hava və tüstü qazları qarışığının
köm
əyi ilə həyata keçirilir. İşlənmiş regenerasiya qazları 7
Ümumi kimya texnologiyası
181
utilizasiya qazanında 250
0
C–y
ə qədər soyudulur və yanacaq
x
əttinə verilir. Dimetildioksanın parçalanma məhsullarının
t
ərkibi (çək.% ilə): İzopren – 86,13; izobutilen – 7,66;
amilenl
ər – 0,11; heksadienlər – 0,93; doymamış spirtlər –
3,57; metilentetrahidropiran – 0,4; izopren oliqomerl
əri – 0,67;
CO v
ə CO
2
– 0,02; koks – 1,0.
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova
182
Şə
kil 6.2. İzobutilenin formaldehidlə kondensləşməsi üsulu ilə
izoprenin istehsalı prosesinin texnoloji sxemi
Aparatlar: 1 – reaktor; 2, 11 – rektifikasiya kalonları; 3 – aralıq
tutum; 4 – qızdırıcı; 5 – soba; 6 – reaktor; 7, 8; 12 – utilizasiya
qazanları; 9 – kondensator; 10 – ayırma kalonu; 13 – qaynadıcılar;
14 – nasoslar; Axınlar: I – formaldehid; II – izobutilen; III –
buxar; IV – qaz; V – hava, tüstü qazları; VI – regenerasiya
qazları; VII – kondensat; VIII – formaldehid suyu; IX – izopren.
II
1
2
14
I
14
13
12
III
VIII
11
13
V
IV
V
III
VI
III
VII
7
6
5
3
4
III VII
III
VII
10
IX
III VII
8
9
VIII
Ümumi kimya texnologiyası
183
6.2.
αααα
-Metilstirolun istehsal texnologiyası
6.2.1. İstehsal üsulunun xammal və məhsullarının
seçilib əsaslandırılması.
αααα
-Metilstirol (izopropenilbenzol) –
С
6
Н
5
С(CH
3
) =
СН
2
— özün
əməxsus kəskin iyə malik şəffaf mayedir; suda praktiki
olaraq h
əll olmur, üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olur,
hallogenl
ərlə birləşmə reaksiyasına daxil olur, polimerlərin
yax
şı həlledicisi hesab olunur.
α
-Metilstirolun buxarlanma
istiliyi 96,66 kkal/mol, xüsusi istilik tutumu 0,49 kal/(q·
о
С),
polimerl
əşmə entropiyası – 26 кal/(моl
.
о
С), kritik temperaturu
384
о
С–dir.
αααα
-M
еtilstirolun suda həll olması həcmcə 0,01%,
suyun
α
-
меtilstirolda həll olması – 0,056%.
αααα
-M
еtilstirolun aseton, СCl
4
, benzol, n-heptan v
ə etanolla
ist
ənilən nisbətdə qarışır. 25
0
C–d
ə səthi gərilməsi 32,8 dina/sm,
20
0
C–d
ə dinamiki özlülüyü 0,940mn
.
san/m
2
;
alı
şma
temperaturu 58
о
С. BBQH 5mq/m
3
.
αααα
-Metilstirol asanlıqla oksidl
əşir, az miqdar havanın
i
ştirakı və yüksək temperaturda güclü oksidləşməyə məruz
qalaraq asetofenon v
ə digər oksidləşmə məhsulları əmələ
g
ətirir, hallogenləri birləşdirir, polimerləşir və şüşəyəoxşar bərk
kütl
ə – polistirol əmələ gətirir, müxtəlif monomerlərlə
sopolimerl
əşmə reaksiyasına daxil olur. Baxmayaraq ki,
αααα
-
metilstirol stirola n
əzərən az polimerləşmə sürətinə malikdir,
lakin onun t
ərkibində az miqdarda qatışıqların olması onun
polimerl
əşməsinə katalitik təsir göstərir. Butadien – metilstirol
kauçuklarının alınmasında
αααα
-metilstiroldan istifad
ə olunması
göst
ərir ki,
αααα
-metilstirol öz keyfiyy
ətinə görə praktiki olaraq
butadien – stirol kauçukundan f
ərqlənmir. Cədvəl 6.4 – də bir
sıra arenl
ərin fiziki xassələri, cədvəl 6.5 – də
αααα
-metilstirolun
fiziki xass
ələri göstərilmişdir.
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova
184
Cədvəl 6.4
Bəzi arenlərin fiziki xassələri
Adları
Qurulu
şu
t
ər.
,°C
t
qay.
,°C d
4
20
Benzol
C
6
H
6
+5,5
80,1
0,8790
Toluol(Metilbenzol)
С
6
Н
5
СH
3
-95,0
110,6
0,8669
Etilbenzol
С
6
Н
5
С
2
H
5
-95,0
136,2
0,8670
Ksilol(dimetilbenzol):
С
6
Н
4
(
СH
3
)
2
orto-
-25,18
144,41 0,8802
meta-
-47,87
139,10 0,8642
para-
13,26
138,35 0,8611
Propilbenzol
С
6
Н
5
(CH
2
)
2
CH
3
-99,0
159,20 0,8610
Kumol (izopropilbenzol)
C
6
H
5
CH(CH
3
)
2
-96,0
152,39 0,8618
α
-metilstirol
С
6
Н
5
C(CH
3
)=
С
Н
2
-22
162
0,9080
Cədvəl 6.5.
α
αα
α
- Metilstirolun fiziki xassələri
20º
С də sıxlığı, q/sm
3
0,9106
Ərimə temperaturu, ºС
−
23,4
Qaynama temperaturu, º
С
165,4
Alı
şma temperaturu, ºС
34
Kritik sıxlı
ğı, q/sm
3
0,307
Kritik t
əzyiqi, кqq/sm
2
43,2
Şüasındırma əmsalı
1,53586
Polimerl
əşmə istiliyi, kkal/mol
8,4
Hava il
ə qarışığının alovlanma həddi,
h
əcm % ilə:
A
şağı həddi
Yuxarı h
əddi
0,9
3,4
İşçi zonasının havasında buraxıla
bil
ən qatılıq həddi, mq/m
3
5,0
Ümumi kimya texnologiyası
185
Benzolun istehsal texnologiyası və onun istifadə sahələri
Benzol (C
6
H
6
, PhH) — Aromatik karbohidrogenl
ər
sinfin
ə aid olub benzinin tərkibində olur, sənayedə geniş
istifad
ə olunur. Benzol dərman preparatları, etilbenzol, müxtəlif
plastik kütl
ələrin, sintetik rezin və boyaqların alınmasında ilkin
xammal kimi geni
ş istifadə olunur. Benzol ən geniş yayılmış
aromatik birl
əşmədir. Benzol xam neftin tərkibində olur, amma
böyük hiss
əsi onun digər komponentlərindən sintez olunur.
Benzol – özün
əməxsus kəskin olmayan iyə malik olan
şəffaf bir mayedir. Ərimə temperaturu — 5,5°C, qaynama
temperaturu — 80,1°C, sıxlı
ğı — 0,879 q/sm³, molekula çəkisi
— 78,11q/mol. Hava il
ə partlayış təhlükəli qarışıq əmələ
g
ətirir. Efir, benzin və digər üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olur,
su il
ə 69,25°C qaynayan qarışıq əmələ gətirir. Suda həll olması
1,79 q/l (25°C–d
ə). Toksiki və yanğın təhlükəli bir maddə olub,
ətraf mühitə zərərli təsir göstərir. Benzol C
n
H
2n-6
t
ərkibli
doymamı
ş karbohidrogenlərə aid olub əvəzetmə reaksiyalarına
daha meyillidir.
İstehsal texnologiyasından asılı olaraq
benzolun müxt
əlif markaları alınır. Benzol benzin fraksiyasının
katalitik
riforminqi,
toluol
v
ə
ksilolların
katalitik
hidrodealkill
əşməsi və həmçinin də neft xammallarının pirolizi
prosesl
ərindən alınır. İstehsal texnologiyası və təyinatına görə
neft
əsasında alınan benzolun aşağıdakı markaları vardır:
yüks
ək təmizlikli və sintez üçün təmizlənmiş benzol. Daş
kömür q
ətranından alınan xam benzol tərkibində 81–85%
benzol, 10–16% toluol, 1–4% ksilol olan qarı
şıqdan ibarət
olur. Benzolun
əsas hissəsi 62–85°С temperaturda qaynayan
neft fraksiyalarının katalitik riforminqi (470–550°
С) üsulu ilə
alınır. Benzol yüks
ək təmizlikdə dimetilformamid iştirakı ilə
ekstraktiv distill
ə yolu ilə ayrılır. Benzol etilen və propilen
istehsalı prosesind
ə yaranan maye piroliz məhsullarından da
ayrılır. Bu üsul iqtisadi c
əhətdən əlverişli hesab olunur, belə ki,
alınan reaksiya m
əhsulları tərkibində benzolun payı riforminq
N.Ə.Səlimova, B.Ş.Şahpələngova
186
prosesind
ə olan 3% -ə qarşı 40% təşkil edir. Lakin bu üsul
üçün xammal m
ənbəyi məhdud olduğuna görə benzolun böyük
bir hiss
əsi riforminq prosesi ilə alınır. Koks-kimya sənaye
sah
əsində alınan benzolun payı ümumi balansda çox da böyük
deyildir.
Benzolun istifadə sahələri: Benzolun
əsas hissəsi
etilbenzol, kumol, tsikloheksan v
ə anilinin alınmasına sərf
olunur. Etilbenzol mühüm neft-kimya m
əhsullarından biridir.
Ümumi istehsal olunan etilbenzolun
əsas həcmi stirol
istehsalına s
ərf olunur. İstehsal olunan
αααα
-metilstirolun 60% -
ə
q
ədəri də öz növbəsində polimer maddələrin istehsalında
istifad
ə olunur. Yerdə qalan hissəsi isə akrilonitril – butadien –
αααα
-metilstirolun v
ə
αααα
-metilstirol – akrilonitril sopolimerl
ərinin,
doymamı
ş poliefirlərin və
αααα
-metilstirol-butadien kauçuklarının
alınmasına s
ərf olunur.
Propilen – C
3
H
6
– r
əngsiz, zəif xoş iyə malik qazdır, suda
nisb
ətən yaxşı həll olur. Onun qaynama temperaturu – 47,7
0
C,
kritik temperaturu 91,8
0
C, kritik t
əzyiqi 4,47 MPa. Havada zəif
i
şıq saçaraq yanır. Propilen bir sıra sintetik maddələrin alınması
üçün çox
əhəmiyyətli bir xammaldır. Məsələn, izopropilbenzol,
izopropilspirti, propilen oksidi, propilenqlikol v
ə polipropilenin
alınmasında xammal kimi
əsasən propilendən istifadə olunur.
Propilenin
əsas alınma mənbəyi neftin emal prosesləridir.
αααα
-Metilstirolun alınması üçün propilen t
ələb olunur, onu
da asetilen v
ə hidrogen əsasında asanlıqla almaq olar. Propilen
əsasən krekinq və piroliz qazlarından ayrılır. Termiki və
katalitik krekinq qazlarının t
ərkibində əsasən C
3
v
ə C
4
karbohidrogenl
əri olur. Onların tərkibindən əsasən propilen və
butilenl
ər ayrılır, digər komponentlər isə yenidən piroliz
prosesin
ə göndərilir. Qazşəkilli karbohidrogenlərin piroliz
qazları da etilen v
ə propilen ilə zəngin olur. Cədvəl 6.6-da
krekinq v
ə piroliz qazlarının tərkibi göstərilmişdir, cədvəldə
göst
ərilən dəlillərə əsasən demək olar ki, maye neft
Ümumi kimya texnologiyası
187
m
əhsullarının piroliz qazları C
2
–C
3
karbohidrogenl
əri ilə
z
əngindir.
Cədvəl 6.6.
Krekinq və piroliz qazlarının tərkibi
Komponentl
ər
Katalitik
krekinq
Etan v
ə propan
qarı
şığının
pirolizi
Benzinin
pirolizi
CH
4
6 – 7
16 – 18
14 – 15
C
2
H
4
2,5 – 3,5
36 – 38
25 – 40
C
2
H
6
6 – 7
26 – 28
5 – 7
C
3
H
6
14 – 17
10 – 12
15 – 20
C
3
H
8
13 – 15
5 – 6
2 – 4
C
4
H
8
19 – 22
2 – 4
10 – 20
C
4
H
10
20 – 32
–
2 – 6
C
4
H
6
–
1– 3
5 – 7
H
2
0,7 – 0,9
1,5 – 2
0,4 – 0,6
İ
zopropilbenzol
(kumol)
–
C
6
H
5
–CH(CH
3
)–CH
3
qaynama temperaturu 152,50
0
C olan
şəffaf mayedir. Texnikada
izopropilbenzol almaq üçün benzolu alüminium xlorid, sulfat
v
ə fosfat turşuları və seolit katalizatorlarının iştirakı ilə propilen
vasit
əsilə alkilləşdirirlər. Bu reaksiyanın məqsədli məhsulu
izopropilbenzoldur:
3
3
5
6
6
3
6
6
)
(
CH
CH
CH
H
C
H
C
H
C
→
+
............(6.30)
AICI
3
katalizatorunun i
ştirakı ilə benzolun propilenlə
alkill
əşmə prosesi benzol:propilen nisbəti 2,5:1, qalıq təzyiqi 1-
5
МPа, reaksiya temperaturu 70–90
0
C, bir ton izopropilbenzol
almaq üçün 20 kq AICI
3
s
ərf etməklə aparılır. Prosesi optimal
şəraitdə apardıqda izopropilbenzola görə selektivlik 99% olur.
αααα
Dostları ilə paylaş: |