Производство изопрена. Технологические свойства и применение продуктов. Промышленные методы производства изопрена. Производство изопрена конденсацией изобутилена с формальдегидом

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Дальневосточный Федеральный Университет

Кафедра химических и ресурсосберегающих технологий

Реферат

По дисциплине «Общая химическая технология»

На тему «Производство изопрена»

Владивосток

2014г

Оглавление:

1.  Введение

2.  Технологические свойства и применение продуктов

3.  Промышленные методы производства изопрена

4.  Производство изопрена конденсацией изобутилена с формальдегидом

5.  Заключение

6.  Литература

Введение

Слово технология происходит от двух греческих слов: «технос» - искусство или ремесло и «логос» - наука. Следовательно, технология - это наука о ремеслах. Технология - это наука, изучающая экономические способы и процессы переработки продуктов природы в предметы потребления и средства производства.

Химическая технология изучает процессы переработки, в результате которых происходят глубокие изменения состава, внутреннего строения и свойства веществ. Так, например, в результате переработки природных газов, нефти, углей получают удобрения, пластические массы, химические волокна и другие продукты, имеющие состав, строение и свойства, совершенно отличные от исходных веществ.

К продуктам основного органического синтеза относятся предельные, непредельные и ароматические углеводороды и их производные. Промышленность основного органического синтеза в больших масштабах производит разнообразное сырье для производства других органических соединений, в частности мономеры, а также продукты, используемые в народном хозяйстве в качестве растворителей, хладагентов, ядохимикатов, высококипящих теплоносителей, антифризов, добавок к топливу, моющих средств и пр. Ассортимент и объем выработки продуктов основного органического синтеза возрастают с каждым годом.

Сырьем для производства продуктов основного органического синтеза служат парафины, олефины, диолефины, ацетиленовые и ароматические углеводороды, а также окись углерода и водород. Источниками углеводородов, окиси углерода, водорода являются нефть, уголь и природные горючие газы.

Продукты основного органического синтеза получают при дегидрировании, гидрировании, гидратации и дегидратации, галогенирования, окислении и восстановлении, нитрировании, сульфировании, алкилировании, изомеризации и других процессах.

Технологические свойства и применение продуктов

Изопрен (2-метил-бутадиен-1,3) C₅H₈ представляет  бесцветную легколетучую жидкость с характерным запахом, с температурой кипения 34,1˚С, температурой плавления - 145,9˚С и плотностью 0,681 т/м³. Изопрен плохо растворим в воде, хорошо растворим в углеводородах, этаноле, диэтиловом эфире. Образует азеотропные смеси с метанолом, этанолом, ацетоном и многими другими органическими растворителями. В парах изопрен образует с воздухом взрывчатые смеси.

Изопрен легко полимеризуется и сополимеризуется с другими непредельными соединениями, в присутствии воздуха образуются пероксиды, инициирующие самопроизвольную полимеризацию. вследствие этого изопрен хранят в присутствии ингибиторов, например, n-трет-бутипирокатехина или o-нитрофенола.

Пары изопрена в высоких концентрациях обладают наркотическим действием, в малых концентрациях раздражают дыхательные пути и слизистую оболочку глаз. ПДК составляет 40 мг/м³.

Изопрен используется преимущественно как мономер в производстве синтетических каучуков различной природы, для получения стереорегулярных изопреновых каучуков различных сортов. В органическом синтезе изопрен применяют для производства некоторых фармацевтических препаратов и душистых веществ.

Промышленные методы производства изопрена

В промышленности изопрен производится многими методами, которые различаются видом используемого сырья, числом технологический стадий и экономичностью.

Изопрен может быть получен:

1.Выделением из C₅-фракции при  крекинге нефтепродуктов в процессе получения этилена.

2.Каталитическим дегидрированием пентеновой фракции, выделенной из продуктов пиролиза нефтепродуктов. Катализатором в данной реакции служат Fe₂O₃/K₂CO₃/Cr₂O₃ при 600 °C ,  выход изопрена составляет около 85 %

3.Каталитическим дегидрированием изопентана. Катализатором служит Cr₂O₃/Al₂O₃ , при 600 °C и 7 кПа можно получить изопрен с выходом около 52%

4.Взаимодействием гидропероксида изопентана с 2-метил-1-бутеном через циклические простые эфиры.

5.Взаимодействием изобутилена и формальдегида через 4,4-диметил-1,3-диоксан (М.И. Фарберов, М.С. Немцов)

6.Взаимодействием ацетилена и ацетона через диметилацетиленилкарбинол (А.Е. Фаворский)

7.Димеризацией пропилена через 2-метил-пентен-2 с его последующем