Полипропилен

Файл : Полипропилен.doc

Пропилен

Получение

Пропилен наряду с этиленом и бутиленом относится к числу важнейших видов сырья современной нефтехимической про​мышленности.

Разнообразие синтезов на основе пропилена является причи​ной быстрого увеличения объема производства этого продукта. Это наглядно иллюстрируется приведенными ниже данными (табл. 1) по планируемому производству пропилена в США , стране с самой мощной нефтехимической промышленностью.

Значительное расширение производства пропилена намечается и в других промышленно развитых странах.

Источником сырья для промышленного производства пропиле​на могут служить продукты переработки нефти, а также природ​ные углеводородные газы.

Пропилен получают различными методами: а) разделением газов нефтепереработки, содержащих олефины; б) пиролизом эта​на и пропана, содержащихся в газах нефтепереработки; в) пиролизом этана и высших алканов, выделенных из природного газа; г) пиролизом жидких углеводородов.

Таблица 1 Планируемое производство мономеров в США (в тыс. т)

Год

Мономер

1955

1960

1975

Пропилен

707

925

1614

Бутилен

988

1121

2129

Этилен

1608

2356

4711

Под газами нефтепереработки подразумеваются газы первич​ной перегонки нефти, крекинга и риформинга. Их состав зависит от технологических параметров указанных процессов. При нефте-перегонке образуется 25—30% от общего количества газов нефте​переработки. Ниже приведен примерный состав газов (в мол.%), образующихся при переработке нефти на современном нефтепере​рабатывающем заводе [2]:

Инертные газы

4,1

Водород

6,1

Метан

39,1

Этилен

7,3

Пропилен

8,9

Этан

17,5

Пропан

9,4

Бутаны

2,6

Пентаны

1,4

Сероводород

3,0

Двуокись углерода

0,6

Пиролиз углеводородов природного газа или жидких углево​дородных фракций, выделенных из нефти, протекает при темпера​турах свыше 700° С.

В ходе технологического процесса пиролиза в основном осуществляются следующие реакции: а) дегидрогенизация, характе​ризующаяся разрывом химической связи С—Н; б) деструкция, характеризующаяся разрывом связи С—С; в) реакции изомериза​ции; г) реакции типа синтезов — полимеризация, циклизация, ре​акции конденсации и т. п.

Процессы дегидрогенизации и деструкции являются эндотер​мическими первичными, а все остальные — экзотермическими вто​ричными реакциями.

При высоких температурах сначала разрывается химическая связь С—С, имеющая меньшую энергию связи (62,8 ккал/моль), чем связь С—Н. Энергия связи С—Н снижается при переходе от первичного к третичному атому углерода: энергия связи атома во​дорода с первичным атомом углерода составляет 87,0, со вторич​ным — 85,5 и с третичным — 83,0 ккал/моль .

В зависимости от способа подвода тепла в реакционную зо​ну различают следующие методы пиролиза углеводородов для по​лучения пропилена: а) в трубчатых печах с наружным огневым обогревом; б) с применением в качестве теплоносителя перегре​того водяного пара и дымовых газов; в) в регенеративных печах с неподвижной насадкой; г) в регенеративных печах с движущимся теплоносителем; д) окислительный пиролиз (так называемый ав​тотермический процесс, не требующий подвода тепла извне).

Наиболее распространенным методом получения пропилена является пиролиз нефтяного сырья в трубчатых печах. Это объяс​няется небольшими капитальными затратами на строительство трубчатых пиролизных установок и сравнительной простотой об​служивания.