Izopren kashf etilishi

Uglevodorodlarni suyuq fazali oksidlanish yo'li bilan izopren ishlab chiqarish
Izopentenni suyuq fazali oksidlanish yo'li bilan izopren olish uning organik gidroperoksidlar bilan epoksidlanish reaksiyasiga asoslangan. Jarayon to'rt bosqichni o'z ichiga oladi: izopentanning atmosfera kislorodi bilan gidroperoksidgacha oksidlanishi:

Gidroperoksidning sintezning oraliq mahsuloti bo'lgan 2-metilbuten-2 bilan 2-metilbuten-2 oksid hosil bo'lishi bilan o'zaro ta'siri:

2-metilbuten-2 oksidning to'yinmagan spirt 2-metilbuten-1-ol-3 ga izomerlanishi:



Spirtlarni izoprengacha suvsizlantirish:

Jarayonning sxematik blok diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.
35 , erish nuqtasi -146 va zichligi (-20 suyuq holatda) 0,681 g/sm3-standart sharoitda izopren qaynoq nuqtasi bilan rangsiz uchuvchi suyuqlik hisoblanadi. Suvda deyarli erimaydi (0,029 mol. % ), lekin etanol, dietil Ester, aseton va benzol bilan barcha nisbatlarda aralashtiriladi. Izoprenmetil yoki etil spirti bilan er-xotin azeotropinlarni hosil qiladi. Izoprenning eng muhim xususiyati ularning sintetik izopren kauchuklarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan polimerizatsiya qobiliyatidir:
Izoprenning polimerizatsiyasimalopolar erituvchilarda natriy yoki kaliy kabi tashabbuskorlarni iste'mol qilish uchun 1,2 -, 3,4 - va trans-1,4-poliizopren hosil bo'lishiga olib keladi. Polimerizatsiyani Polar bo'lmagan solventda lityum bilan boshlash 94% cis ulanishlarini o'z ichiga olgan kauchuk ishlab chiqarishga olib keladi:

Ziegler-Natt katalizatorlaridan foydalanish tabiiy ravishda deyarli bir xil bo'lgan kauchukni olish imkonini beradi. Izoprenni polimerizatsiya qilishda, stereokimyoviy nazorat bo'lmasa, printsipial ravishda turlipolimer mahsulotlarini shakllantirish mumkin. Spontan polimerizatsiyani oldini olish uchun izopren inhibitorlar, masalan, gidroxinon mavjudligida saqlanadi.

aseton va asetilendan izopren sintezi
Jarayon akademik A. E. Favorskiy, keyin I. N. Nazarov tomonidan ishlab chiqilgan va uch bosqichda davom etmoqda. Ushbu usul qimmatbahoxom ashyo tufayli kichik rimlikdir. izopren izobuten formaldegid propilen
Aseton va asetilendan dimetilasetilenilkarbinol (metilbutinol) ning gidroksidi katalizator-chang kon va erituvchi - dietil Ester ishtirokida sintezi:

Birinchi bosqichda yon mahsulotlar shakllanishining oldini olish uchun ortiqcha asetilen ishlatiladi. Katalizator sifatida gidroksidi yoki gidroksidi tuproqli metall asetilenid ishlatiladi. Metilbutinolning chiqishi 50-60 mol katalizator uchun 1 mol.
Dimetilvinilkarbinol (metilbutenol) uchun metilbutinol (MBI) ning hidrasyonu:

MBI gidrogenlash vodorod 0,5-1 MPa va 30-80 ° s haroratda bosim ostida amalga oshiriladi. katalizator-tashuvchida kolloid palladiy.
Izoprenda metilbutenolning katalitik dehidratsiyasi:

Dimetilvinilkarbinolning suvsizlanishi DMVK bug'larini 260-3000 S da alyuminiy texnik oksididan suv bilan o'tkazish yo'li bilan amalga oshiriladi.
1-rasmda prevedan asetilen bilan asetilen reaktsiyasi bilan izopren ishlab chiqarishning asosiy texnik sxemasi:

- etilasyon reaktori; 2-reaksiya buzilishi uchun qurilma; 3-separator; 4 - aseton regeneratsiyasi ustuni; 5 -istalgan qoldiqning TIA ustunini ajratish; 6-gidrogenlash reaktori;7 - katalizator ajratuvchisi; 8 - metilbutenolning evaporatori; 9 - dehidratatsiya rektori; 10 - suv yuvish trubkasi; 11-rektifikatsiya ustuni.
Shakl 1 - etilen va asetondan izoprenni olishning asosiy texnologik sxemasiетилена и ацетона
Ammiak-asetilen aralashmasi ish bosimiga siqiladi, suyultiriladi va aseton va katalizator bilan birga 1 reaktoriga kiritiladi. Reaksiya mahsuloti katalizatorni parchalash uchun 2 reaktoriga yuboriladi. 2 reaktoridan keyin chbosimi atmosferaga tushadi va ammiak bug'lanishi va ortiqcha asetilen paydo bo'ladi, bu esa qayta aylanish jarayoniga qaytadi. Bug'langan suyuqlik ikki 4 va 5 ustunlarida rektifikatsiya qilinadi. Birinchisi, oz miqdordareaktivsiz asetonni ajratish uchun mo'ljallangan, ikkinchisi esa katalizatorning parchalanishidan keyin eritma shaklida qolgan og'ir yon mahsulotlar va tuzlarni olib tashlash uchun mo'ljallangan. 5 ustunining yuqori qismidan katalizator va vodoroddan ortiq bo'lgan MBI azeotropini (metilbutinol - suv) tanlab olishuchun 6 reaktoriga joylashtiriladi. Reaktivsiz vodorod retsikliga qaytadi, gidratli mahsulotning bosimi atmosferaga tushadi, keyin katalizator tsentrifugada ajratiladi, bu esa o'z navbatida pe-tsikliga qaytadi.
Yuqoridagi sxema bo'yicha olingan metilbutenol va suv aralashmasi 8 qurilmasida bug'lanadi va 9 reaktoriga yuboriladi. Bu erda izolyatsiya qilingan izopren juftlari kichik miqdordagi reaktivsiz metilbutenol va boshqa yon mahsulotlardan suv bilan 10 trubkasida yuviladi. Natijada 2 ustunida o'pka va og'ir fraktsiyalarni olib tashlash uchun yakuniy rektifikatsiyaga uchragan izopren (xom). Izopren-rektifikatorning tarkibi-98,5%, olefinlar - 1,5%.
propilendan olingan sintez izoprenasi
Izoprenni olish jarayoni uch bosqichda amalga oshiriladi.
Metalorganik katalizatorlarda 2-metilpenten-1da propilenning dimerizatsiyasi:

Reaksiya natijasida, keyinchalik propilen bilan o'zaro aloqada bo'lgan mushuk beqaror alyuminiyalkil bo'lib, sxema bo'yicha ajralib chiqadi:

Kislota katalizatorlarida 2-metilpenten-1 ning 2-metilpenten-2 izomerizatsiyasi:

2-metilpenten -2 piroliz vodorod bromidi mavjudligida:

Yon mahsulotlar sifatida oddiy va izoamilen, izopentan, deyarli barcha hexen izomerlari va engil yorilish mahsulotlari hosil bo'ladi. Bundan tashqari, asetilen birikmalari va siklopentadien hosil bo'ladi. Shuning uchun sof izoprenni ajratish murakkab.
2-metilpenten-2 pirolizining tashabbuskori sifatida vodorod bromidini qo'llash maxsus issiq va korroziyaga chidamli po'latdan o'choq ishlab chiqarishni talab qiladi. Usulning afzalligi xom ashyo sifatida arzon va arzon propilendan foydalanishdir. Muhim kamchiligi-poliostadiynost, past selektiv, piroliz murakkab sharoitlar, izopren tozalash uchun ehtiyoj.

Xulosa

Ushbu kurs ishi izoprenni olishning asosiy usullari, fizikaviy va kimyoviy xossalari, texnologiyasi, ishlab chiqarish sxemalari va izoprendan foydalanishni o'z ichiga oladi.
Aseton va asetilendan izopren olishning afzalligi shundaki, izoprenning unumi 98,5% ni tashkil qiladi, ammo qimmat xom ashyo tufayli usul unchalik qo'llanilmaydi.
Izobutilen va formaldegiddan izopren olish usulini o'rganishda selektivlik 90% gacha yetishi aniqlandi, bu esa olingan izoprenning yuqori sifatini, shuningdek, asbob-uskunalar korroziyasining kamayishini ko'rsatadi.
Izoamilen va izopentandan izopren olish usulining afzalligi shundaki, izopren unumi 85% ni tashkil etadi, kamchiliklari shundaki, u qattiq rejimni va xom ashyoni ham, tayyor mahsulotni ham kompleks fraksiyalashni talab qiladi.
Izopren olishning eng istiqbolli va tejamli usuli izobutilen va formaldegiddan reaksiya, shuningdek izoamilen va izopentan reaksiyasidir.