Технология получения бутена-1 полимеризационной чистоты

• Автор: Сафина, Фаузия Фатиховна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Промышленные технологии получения бутена
1.1 Области применения бутена
1.2 Получение бутена-1 дегидрированием н-бутана
1.3 Получение бутена-1 каталитической димеризацией этилена
1.4 Получение бутена-1 олигомеризацией этилена в присутствии
триэтилалюминия
1.5 Технологии выделения бутена-1 из С4-фракций нефтехимических производств
1.5.1 Технологии селективной адсорбции бутена
1.5.2 Особенности процесса экстрактивной дистилляции бутенсодержащих С4-фракций
1.5.3 Комплексные технологии выделения бутена-1 из С4-углеводородов нефтехимических производств
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований
2.1 Характеристика основных материалов и реактивов
2.2 Методики проведения экспериментов
2.2.1 Описание лабораторной установки периодического действия для изучения реакции этерификации изобутена со спиртами
2.2.2 Описание лабораторной установки периодического действия для изучения процесса очистки концентрата бутена-1 от 1,3-бутадиена
2.2.3 Описание лабораторной установки непрерывного действия с реактором реакционно-ректификационного типа
2.2.4 Описание лабораторной установки для изучения процесса очистки концентрата бутена-1 гидрированием
2.3 Аналитические методы исследования
2.3.1 Газохроматографические методики анализов

2.3.2 Методика определения полной статической обменной емкости сульфокатионитов
2.3.3 Методика определение содержания воды методом Фишера
2.3.4 Методика определения концентрации н-бутиллития в углеводородном растворе
ГЛАВА 3. Создание усовершенствованной технологии получения бутена-1 полимеризационной чистоты
3.1 Выбор источника концентрированного бутеном-1 С4-сырья
3.2 Основы процесса очистки концентрата бутена-1 от изобутена
3.3 Основы процесса очистки концентрата бутена-1 от 1,3-бутадиена
3.4 Разработанная технологическая схема процесса получения бутена-1 полимеризационной чистоты из потока концентрата бутена
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Начало промышленного применения бутена-1 непосредственно связано с реализацией промышленных технологий получения линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Указанные марки полиэтиленов представляют собой сополимеры этилена с такими а-олефинами, как бутен-1 и гексен-1. Кроме этого, в последние годы активно развивается производство нового вида полимера - полибутена-1, обладающего улучшенными прочностными свойствами по сравнению с полипропиленом и полиэтиленом. Спрос на бутен-1 полимеризационной чистоты постоянно растет, и по прогнозам темп роста потребления до 2015 года составит 4-6 % в год.
Промышленные технологии получения бутена-1 основаны на процессах олигомеризации этилена в присутствии триэтилалюминия и катализаторов на основе металлоорганических соединений циркония, титана, никеля; димеризации этилена в присутствии, в основном, титансодержащих каталитических систем. Широкое распространение находит процесс выделения бутена-1 полимеризационной чистоты из С4-фракций установок пиролиза и каталитического крекинга углеводородов. Основным достоинством последнего процесса является доступность используемого сырья и низкая себестоимость целевого продукта. Рост потребления бутена-1 и разнообразие технологий его получения требуют постоянного совершенствования этих процессов в направлении повышения качества бутена-1 и снижения его себестоимости. Одним из путей повышения конкурентоспособности процесса получения бутена-1 полимеризационной чистоты из С4-фракций нефтехимических производств является поиск новых обогащенных бутеном-1 потоков С4-фракций и создание на их основе новых технологий получения бутена-1 полимеризационной чистоты.
Работа выполнялась в соответствии с Программой развития топливно-энергетического комплекса Республики Татарстан на 2006-2020 годы (Закон
1.5.1. Технологии селективной адсорбции бутена
Необходимо отметить, что проблема предварительного концентрирования или выделения бутена-1 высокой чистоты не решается обычным приемом ректификации. Причиной сложности отделения бутена-1 от изобутана, н-бутана, изобутена и 1,3-бутадиена является близость их температур кипения (таблица 1.6).
Таблица 1.6 - Температуры кипения С4-углеводородов
Углеводород Температура кипения, °С
Бутин
Циклобутан
Бутадиен-1,2 10
Бутин-1 8Д
Винилацетилен (бутенин-1)
Метилциклопропан 4
Транс-Бутен-2 0
н-Бутан -0
Цис-Бутен-2 -3
Бутадиен-1,3 -4
Бутен-1 -6
2-Метилпропен-1 (изобутен) -6
2-Метилпропан (изобутан) -11
Известно, что углеводороды с одинаковым количеством углеродных атомов имеют достаточно близкие физические свойства [82]. Вследствие близости температур кипения компонентов фракции С4 и наличия значительного количества азеотропов, образуемых углеводородами С4, разделение и выделение из нее бутена-1 вызывает определенные трудности.