Выделение дивинила

Процессы полимеризации предъявляют высокие требования к чистоте исходного мономера, в частности дивинила. Содержание основного вещества должно составлять 99,5 % для обычной радикальной сополимеризации бутадиена со стиролом. Стереорегулярная полимеризация требует чистоты бутадиена 99,95 – 99,99 %. Такую чистоту не удается обеспечить с помощью типовых физико – химических процессов разделения ректификацией, экстрактивной и азеотропной дистилляцией.

Требуемую чистоту можно обеспечить используя химические свойства бутадиена, а именно с помощью хемосорбции аммиачным раствором уксуснокислой меди. При этом протекает реакция:

Сu₂(NН₃)₄(СН₃СОО)₂+С₄Н₆ ↔ С₄Н_б(NН₃)₃Сu₂(СН₃СОО)₂+NН₃

Выход дивинила в расчете на 100% - ный спирт составляет:

а) На пропущенный спирт 17 – 18 %,

б) На разложенный спирт 62 – 65%.

Перспективы процесса получения дивинила по с.В. Лебедеву

В ходе развития эффективности промыш­ленного процесса по С.В. Лебедеву предлага­лись системы на основе Al-Co-Mo на цеолитах. Принципиально для этого типа реакций моди­фицировать каталитические системы можно из арсенала имеющихся катализаторов дегидри­рования углеводородов. В частности, перспек­тивными могут оказаться оксидные системы на основе Ni, Co, Mo, Sb, V, нанесенные на у-Al₂O₃. В 1979-89 гг., в частности, были запатен­тованы катализаторы на основе Ni-V-Sb/y-Al₂O₃ [114]. На этих катализаторах при более значительных температурах были осущест­влены с приемлемыми технологическими показателями процессы окислительного дегид­рирования н-бутана, бутиленов и их смесей в дивинил. Процессы осуществлялись в избытке водяного пара (20:1) и температурах 600-620°С.

Интерес к процессу С.В.Лебедева был заметно утрачен в последние тридцать лет из-за вытеснения этого метода получением дивинила из бутан-бутиленовых фракций, выделенных путем переработки нефти. В последнее время, в связи с наметившимся в перспективе истоще­нием нефтяных ресурсов и появлением воз­можности использования биоэтанола в разви­тых странах, актуальность процесса С.В. Лебедева возобновилась.

Поскольку каталитическая система С.В. Лебедева бифункциональна по определению (катализатор включает центры, ответственные за дегидратацию и дегидрирование), то при поиске селективных и производительных контактов необходимо иметь в виду, что:

1. y-Al₂O₃ обладает рекордной дегидра­тирующей активностью, судя по известной реакции получения н-бутиленов из бутанола или других низших олефинов из соответ­ствующих спиртов.

2. При использовании в качестве основы искусственных цеолитов, в соответствии с п. 1, следует создавать силикатный модуль с доми­нированием оксида алюминия, либо готовить силикатную матрицу с добавкой оксида алюми­ния (в случае магниевого катализатора). В последнем случае должен доминировать оксид кремния.

3. Синтез катализатора следует вести путем пропитки носителя по влагоемкости, используя в качестве ингредиентов соли металлов Ni, Co, Mo, Sb, V, комбинация которых позволяет получать бинарные и тройные фазы, облада­ющие высокой дегидрирующей активностью и имеющие известные преимущества перед благо­родными металлами.

Эти три исходных положения составляют в целом научные основы для решения задачи повышения селективности в каталитическом превращении биоэтанола в дивинил, обеспе­чивая тем самым создание конкурентно-способной промышленной технологии.