Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980). Т. 2 Развитие отдельных отраслей химической промышленности

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27.34 Mб
Скачать

Дальнейшее развитие производства продуктов тяжелого органического синтеза будет достигнуто благодаря наращиванию единичных мощностей установок при более полной автоматизации процессов и прогрессивном технологическом их оформлении. Наиболее полно этот опыт использован при строительстве Нижнекамского нефтехимического комбината — круп­ нейшего производителя синтетических каучуков и мономеров для них на базе пиролиза различных фракций нефти, где создана мощная система получения диенов (бутадиена и изопрена) и бензола в едином блоке.

ПРОИЗВОДСТВО ВАЖНЕЙШИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ

(в порядке масштабов производства)

Низшие олефины. Э т илен. К концу 40-х годов относится начало создания в нашей стране многотоипажного производства низших олефинов. Этилен, пропилен и другие мономеры являются сырьем для получения важней­ ших полимерных продуктов —полиэтилена, полипропилена, сополимеров этилена и пропилена, перспективных видов синтетического каучука и

латексов (полиизопренового, полибутадиеиового, бутилкаучука и

др.).

В предвоенные годы этилен и пропилен получали пиролизом

керо­

сина, причём ппрогаз разделяли конденсационным методом. На базе их были созданы производства окиси этилена, глнколей, винилхлорида, хло­ ристого этила, изопропилового спирта, ацетона, дибромпропапа.

За 1965—1975 гг. производство низших олефинов резко возросло, что в значительной мере было обусловлено быстрым развитием химической промышленности и стремлением к комплексному и наиболее полному ис­ пользованию нефтяного сырья.

Рост производства низших олефинов сопровождался увеличением еди­ ничных мощностей агрегатов. Так, первые крупные установки для полу­ чения этилена в 1950—1960 гг. имели мощность 30 тыс. т/год (по абсорб­ ционному методу) и 15 тыс., т/год (по конденсационному методу), а в 1961—1970 гг. уже внедрялись агрегаты мощностью 60—120 тыс. т/год, и в годы десятой пятилетки началась эксплуатация этиленовых устано­ вок «ЭП-300» мощностью 300 тыс. т/год [17, с. 94].

В 1976 г. в ПО «Ншкнекамскиефтехим» введена в эксплуатацию ком­ бинированная система пиролиза «Этилен-450» по выпуску 450 тыс. т эти­ лена, 200 тыс. т пропилена, 54 тыс. т дивинила и 180 тыс. т бензола

вгод [18, с. 19].

Водиннадцатой пятилетке рост выработки этилена происходит за счет

строительства

и ввода в действие этиленовых

установок мощностью

300 тыс. т/год

в Салавате, Куйбышеве и Сумгаите

[19, с. 76].

По оценкам экономистов [20], в 1985 г. уже 42% действующих пред­ приятий будет иметь установки по производству этилена, мощность кото­ рых будет превышать 300 тыс. т/год.

П р о п и л е н —второй важнейший (после этилена) продукт, используе­ мый в качестве исходного сырья при производстве полимерных материа­ лов. Его получают пиролизом углеводородов совместно с этиленом, по­ этому ресурсы пропилепа находятся в прямой зависимости от масштабов выработки этилена. Из пропилена изготовляют изопропилбензол (для производства фенола и ацетона кумолышм методом), изопропиловый спирт и хлористый аллил (для производства глицерина). В последние годы все больше пропилена используется для получения акрилонитрила.

бутиловых спиртов, полипропилена, сополимеров пропилена с этиленом и бутиленом и окиси пропилена.

Особенностью развития производства низших олефинов в десятой пятилетке (1970—1980 гг.) было коренное перевооружение технической базы по производству этилена и сопутствующих ему пропилена, бутплендпвиииловой фракции, ароматических и других углеводородов на основе строительства и ввода в эксплуатацию мощных систем пиролиза и раз­ деления взамен мелких установок, устаревших в техническом отношении.

С ростом единичных мощностей установок для получения низших олефинов создались благоприятные возможности использования большо­ го количества продуктов, образующихся совместно с этиленом и пропи­ леном. Если при мощности установок 60—100 тыс. т этилена в год комп­ лексность производства ограничивалась в основном использованием, помимо этилена и пропилена, фракции С4 для получения дивинила, то на установках производительностью 300 тыс. т/год предусматривается извлечение ароматических углеводородов фракции Се. Фракция С5 слу­ жит источником изопрена и циклонентадиепа, из жидких продуктов пи­ ролиза получают смолы, сырье для сажи и нафталин.

Следует также отметить, что необходимость рационального использо­

вания продуктов, образующихся совместно с низшими олефинами, обу­ словливается не только соображениями экономического порядка (удешев­ ление целевых продуктов процесса), но и требованиями охраны окру­ жающей среды. С другой стороны, увеличение масштабов переработки

побочных продуктов при росте мощпостей этиленовых установок создает благоприятные возможности для их утилизации, дает дополнительный источник углеводородного сырья (аллен, пиперилен, метилциклопентадиен, ароматические углеводороды, гексены и бутадиен-1, 3).

Низкомолекулярные ароматические углеводороды. Ароматические уг­ леводороды (бензол, толуол, ксилолы, этилбензол) представляют собой важнейший вид сырья для промышленности тяжелого органического син­ теза, являются высокооктановым компонентом автомобильных и авиа­ ционных бензинов. Выпуск низкомолекулярных ароматических углеводо­ родов в нашей стране непрерывно возрастает. Среднегодовой прирост

выработки ароматических углеводородов

в

СССР составил в

1960—

1970 гг. 11,2%, в 1970-1975 г г - 11,0%,

в

1976-1980 г г - 11,8%

[21].

Основным методом производства ароматических углеводородов С6—Се служит каталитический риформинг бензиновых фракций. Вторым по зна­ чимости направлением получения ароматических углеводородов следует считать переработку смол пиролиза. Что же касается производства бен­ зола, то здесь нужно отдельно отметить значение процессов деметилпроваиия толуола.

Б е н з о л . Наибольшим спросом пользуется бензол. В СССР свыше 70% общего потребления бензола расходуется на долю получения капролак­ тама, фенола и этилбензола, из них примерно половина приходится на долю этилбензола. Кроме того, бензол находит применение в производ­ стве адипиновой кислоты, малеинового ангидрида, алкилбензолов и дру­ гих ценных продуктов. Еще в 1975 г. свыше 52% всего бензола выраба­ тывалось в коксохимической промышленности. В годы девятой и десятой пятилеток резко возросла доля нефтехимического бензола [22].

Т о л у о л . Потребление толуола в промышленности тяжелого органиче­ ского синтеза ныне ограничено. Его применяют для производства три­

нитротолуола, хлортолуола, бензойной кислоты, растворителей. Большое количество его используется в качестве компонента высокооктановых бен­ зинов. Наличие значительных ресурсов толуола и постоянно растущий дефицит бензола привели к широкому развитию процессов деметилпрования с целью получения бензола. Изыскиваются пути замены бензола толуолом в качестве исходного в ряде синтезов (синтезы терефталевон кислоты, фенола, капролактама, анилина).

К с и л о л ы . Основным поставщиком ксилолов в предвоенные годы явля­ лась коксохимическая промышленность. Промышленное применение на­ ходила смесь изомерных ксилолов, получаемых при перегонке углеводо­ родных фракций каменноугольной смолы. Такая смесь с т. кип. 138— 142° С использовалась главным образом в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности, а также в качестве компонента мотор­ ного топлива (октановое число >120). В последние годы резко возрос спрос на изомерные ксилолы —/г-, о- и лд-кснлолы и этилбензол.

В настоящее время в СССР 99% ксилолов вырабатывают из нефтя­ ного сырья, в том числе 98% —каталитическим риформингом. Впервые процесс каталитической ароматизации бензиновых фракций был реали­ зован в пашей стране на установках, где ароматизация под давлением водорода осуществлялась циклически по регенеративной схеме на алюмомолибденовых катализаторах. Позднее процесс каталитического рифор­ минга был переориентирован на алюмоплатнповые катализаторы, позво­ лившие повысить селективность и глубипу реакции ароматизации пара­ финовых и нафтеновых углеводородов, содержавшихся в исходном сырье. Риформинг на алюмоплатиновом катализаторе позволил вовлечь в пере­ работку легкие бензиновые фракции 62—105° С с выделепием значитель­ ного количества бензола. Ныне получает развитие процесс аромайзинг — вариант высокотемпературного каталитического риформинга,—позволяю­ щий увеличить выход ароматических углеводородов до 75% в расчете на сырье [21, с. 3].

По темпам среднегодового прироста за 1975—1980 гг. выработка кси­ лолов в СССР значительно превышает выработку бепзола. Ксилолы полу­ чают в процессах каталитического риформинга, пиролиза, диспропорцио­ нирования толуола, а также трапс-алкилирования толуола и ароматиче­ ских углеводородов состава С9. Для использования ксилолов в качестве сырья их необходимо разделить на индивидуальные изомеры и этилбен­ зол. Наибольшим спросом среди изомеров ксилола пользуется и-ксилол, который применяется для производства диметилтерефталата и терефталевой кислоты.

п с и л о л , имеющий температуру кипения всего на 0,753° С ниже, чем ж-ксилол, не удается экономично выделить фракционной перегонкой. Поэтому основным способом его выделения является низкотемператур­ ная кристаллизация. В настоящее время наряду с этим способом суще­ ствуют и другие способы его выделения, в том числе адсорбциоипые (процесс Парекс). Производство п-ксилола в СССР началось в 1959 г. на Новокуйбышевском нефтеперерабатывающем заводе.

о си л о л — второй по значимости изомер ксилола. Это самый высококипящий из изомеров, его сравнительно легко можно выделить из смеси ксилолов ректификацией. о-Ксилол является высокооктановым компонен­ том бензинов и используется для получения дополнительных количеств /г-ксилола методом изомеризации (вместе с лг-ксилолом). Первый про-

мышлениый отечественный о-ксилол был получен в 1963 г. на Новокуйбышевском нефтеперерабатывающем заводе. В связи с постоянным уве­ личением выпуска п - и о-ксилолов их доля в общем объеме производства ксилолов в 1980 г. превысила 50% [21, с. 8].

м си л о л . Получение л/-ксилола связано с большими экономическими затратами на выделение его в чистом виде. Он в виде смеси (после уда­ ления основного количества о-ксилола) с другими изомерами ксилолов и этилбензола используется как высокооктановый компонент беызппов или как растворитель. Небольшое количество его в чистом виде идет на про­ изводство изофталевой кислоты и некоторых ее производных.

Э т илбензол находит применение для получения стирола, ацетофенона, а также как растворитель и компонент бензинов. Получают его из бен­ зола и толуола по реакции Фриделя—Крафтса.

Пз I алогеппроизводпых алифатических углеводородов наиболее много­ тоннажным продуктом является дихлорэтан. Его производство создано в СССР в конце 30-х годов по методу, разработанному А. С. Голевым, 10. Г. Мамедалиевым с сотрудниками,—взаимодействием хлора и этилена в среде дихлорэтана. Позднее его стали получать окнслптельпым хлори­ рованием этапа и этилена [23, с. 202]. В больших количествах днхлорэтап используется в качестве полупродукта для получения випилхлорида, компонента антидетоиацпонных смесей, сырья для получения полисульфпдпого каучука.

Мономеры для промышленности синтетического каучука. Основными мономерами для промышленности СК остаются бутадиен п изопрен, при­ чем до 1959 г. бутадиен был мономером, абсолютно преобладающим в числе используемых для этой цели.

Выпуск изопрена начался с освоения производства нолиизопрепового каучука в промышленном масштабе. Среди других мономеров следует отметпть изобутилен (применяется в синтезе бутплкаучука), стирол и 2-метплстирол, хлоропреп, акрилонитрил (для синтеза этплеппропплеиового каучука).

Б ут ади ен (дивинил). Проблема промышленного получения бутадиена, а на его основе синтетического каучука была поставлена на повестку дня вскоре после Октябрьской революции.

Организация промышленного производства синтетического каучука должна была положить начало решению важной народнохозяйственной задачи —освобождению отечественной резиновой промышленности, бази­ ровавшейся прежде па импортном натуральном каучуке, от иностранной зависимости.

Как известно, экономически приемлемый промышленный способ полу­ чения бутадиена из спирта и его последующей полпмеризацнп в каучук был впервые в мире разработан С. В. Лебедевым в 1927 г.

Производство бутадиепа базировалось на этиловом спирте, изготовляе­ мом из пищевого сырья. Задача перевода промышленности СК на непи­ щевое сырье решалась в довоенные годы следующим образом. В связи с относительно большим дефицитом нормальных бутилепов и бутана в то время ориентироваться на использование этих углеводородов в каче­ стве сырья для получения бутадиена пе представлялось возможным. Единственно доступными в тот период углеводородами для производства

бутадиена были этилен п пропилен. Одновременно на заводах СК внед­ рялись новые, более совершенные технологические процессы его получе­ ния. В 1933 г. были разработаны эффективный катализатор для получе­ ния бутадиена гг упрощенный газофазный метод его полимеризации; последний был внедрен на действующих заводах СК. Организованные на базе опытных заводов СК Всесоюзный научно-исследовательский инсти­ тут синтетического каучука им. С. В. Лебедева (ВНИИСК) (1945 г.) в Ленинграде и Научно-исследовательский институт мономеров для СК (11ИИМСК) в Ярославле (1958 г.) стали центрами фундаментальных научных исследований в области синтеза каучуков и мономеров для них.

В 1948 г. было начато производство бутадиена из к-бутаиа п бутиленов на опытном заводе в Ярославле при участии ВИИЫСКа. На опытных установках отрабатывались стадии каталитического дегидрирования бута­ на в бутплены, дегидрирования бутиленов в бутадиен, разделения смеси углеводородов фракции С4 методами экстрактивной дистилляции н хемо­ сорбции, а также рецептура и способы приготовления различных ката­ лизаторов, варианты аппаратурного оформления процессов дегидрирова­ ния п газоразделенпя. На основании полученных опытных данных проектный институт промышленности СК «Гппрокаучук» разработал проекты промышленного производства бутадиена из бутана на заводах СК в Сумгаите, Стерлптамаке, Куйбышеве и Омске, где в 1960—1963 гг. были введены в действие крупные непрерывно действующие установки по получению бутадиена двухстадийным дегидрированием н-бутана. Ус­ пешно проводились работы по получению и других мономеров.

В июле 1967 г. вступила в строй первая очередь Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода —крупнейшего в Европе комплекса по производству бутадиена.

Если в 1960 г. бутадиен вырабатывался только из этилового спирта, в том числе получаемого из зерна и картофеля, то в 1970 г. уже около половины бутадиена производилось из бутана п бутаи-бутиленовон фрак­ ции, а потребление спирта из пищевого сырья в производстве синтети­ ческих каучуков было прекращено.

В 1974 г. на Нижнекамском нефтехимическом комбинате был освоен выпуск бутадиена одностадийным дегидрированием и-бутана под вакуу­ мом, что позволило снизить себестоимость бутадиена на 50% по сравне­ нию с двухстаднйным процессом.

К 1980 г. расширилась сырьевая база производства СК благодаря строительству на Пермском заводе СК мощной системы по выделению индивидуальных углеводородов —бутанов и пентанов — на основе ис­ пользования попутных газов добычи нефти в Западной Сибири и других районах страны.

И з о п р е н . В настоящее время наиболее экономически перспективным в отношении стоимости и доступности исходного сырья, чистоты полу­ чаемого изопрена и практического отсутствия малоценных побочных про­ дуктов является процесс получения изопрена из изобутилена и формаль­ дегида —дноксановый процесс.

В СССР метод получения изопрена из изобутилена и формальдегида был разработан в начале 50-х годов. С 1963 г. все работы по созданию этого промышленного процесса были сконцентрированы во ВЫИИНефтехиме. В 1964—1965 гг. этот способ был реализован в промышленном масштабе на Куйбышевском и Волжском заводах СК. За время после

пуска этих предприятий усовершенствован применявшийся катализатор, а также синтезированы новые каталитические системы. За разработку метода получения изопрена из изобутилена и формальдегида, а па его основе производства изопренового каучука СКИ-3 в 1967 г. Ленинской премии удостоены А. А. Коротков. В. А. Кроль, В. С. Короткевнч,

М.С. Немцов, ГГ. А. Виноградов и В. II. Аносов [18, с. 02].

В1968—1970 гг. были введены в действие крупные мощности по про­ изводству изопрена двухстаднйным дегидрированием изопентана. В годы

девятой пятилетки двухстадпйный процесс производства бутадиена и изо­ прена был модернизирован. Разработаны и внедрены новые катализаторы для дегидрирования бутапа, изопентана, бутпленов и пзоамиленов, что позволило увеличить выход изопрена и бутадиена на 1,5—2%. В целях дальнейшей интенсификации процессов дистилляции нзопрепа и бутади­ ена были внедрены высокоэффективные растворители [18, с. 62].

С целью увеличения производства мономеров для промышленности СК создаются новые мощности, которые базируются на ресурсах углеводо­ родного сырья в виде нопутпых газов, транспортируемых по трубопрово­ ду Южный Балых—Тобольск, а также на запасах энергетического и тех­ нологического топлива в виде легкой фракции попутного газа Среднего Прпобья, подаваемого по газопроводу Сургут—Тобольск. После заверше­ ния строительства Тобольский нефтехимический комбинат будет вклю­ чать ряд крупных взаимосвязанных предприятий по производству широ­ кого ассортимента нефтехимических продуктов —бутадиена, изопрена, метанола, а также мощную комбинированную систему по переработке нефти и на ее основе производство этилена, пропилена, бензола и поверх­ ностно-активных веществ [19, с. 76—77].

Ст ирол. 29 сентября 1949 г. на Воронежском заводе СК впервые в СССР был получен в промышленном масштабе стирол, широко исполь­ зуемый в производстве пластмасс, синтетических каучуков, латексов, красителей и фармацевтических препаратов. Сырьем для него служит этилбензол, получаемый алкилированием бензола этиленом.

В 60-х годах стирол получали алкилированием бензола этиленом, со­ держащимся в коксовом газе. Для синтеза этилбензола п стирола строи­ ли специальные цехи на азотных заводах, которые вырабатывали аммиак из водорода коксового газа. Мощности таких цехов лимитировались объ­ емом выпуска аммиака и не превышали 10 тыс. т/год. В восьмой пяти­ летке на нефтехимических предприятиях началось сооружение цехов по получению этилбензола и стирола мощностью по стиролу 40 тыс. т/год и с производительностью одной технологической линии 20 тыс. т/год.

Впоследующие годы единичные мощности агрегатов еще более возросли.

Свводом в десятой пятилетке мощной системы по выпуску этилбен­ зола и стирола (октябрь 1977 г.) в ПО «Нижнекамскнефтехим» мощно­ сти по производству этих продуктов значительно возросли.

Б ут и л ен ы (изобутилен, бутен-1, бутен-2) относятся к числу важнейщнх углеводородов, на основе которых в крупном промышленном мас­ штабе получают высокооктановые компоненты для моторных топлив, а также основные мономеры для производства СК —бутадиен п изопрен. По объему производства бутилены уступают другим низшим олефинам — этилену и пропилену. Бутилены получают в процессе производства и переработки бутан-бутпленовых фракций пз газов крекинга нефтепере­ рабатывающих заводов, а также в процессе производства и пспользова-

ния фракций С/,, получаемых при дегидрировании бутаиов и пиролизе. Источником получения бутнленов является также двухстадийное катали­ тическое дегидрирование изопентана в изопрен, в котором образуется бутилен-пзобутиленовая фракция, содержащая 20 вес. % нормальных бутпленов и 36 вес. % изобутилена. Изобутилен используется для полу­ чения бутнлкаучука, полнизобутнлена, изопрена и некоторых других цен­ ных продуктов. В СССР первая установка по извлечению изобутилена 60—65%-ной серной кислотой была пущена в 1963 г. в Сумгаите [24].

И зо б ут и л ен . В 1973 г. на Нижнекамском нефтехимическом комбинате с применением нового катализатора впервые в мировой практике был получен высокочнстый изобутилен (99,95%). Новый метод выгодно отли­ чался от существовавшего ранее сернокислотного метода извлечения изо­ бутилена простотой, высоким выходом целевого продукта п хорошими технико-экономическими показателями [18, с. 68].

В и н и л х л о р и д . Производство хлорпроизводиых этапа и других парафи­ нов началось в предвоенные годы. В 1938 г. на московском заводе «Гала­ лит» был налажен выпуск винилхлорида методом частичного омыления дихлорэтана щелочью [23, с. 203]. В 1939 г. был реализован промыш­ ленный метод жидкофазного каталитического гндрохлорнроваиия этилена нефтяных газов при низкой температуре. В последующие годы на Дзер­ жинском химическом комбинате освоено производство винилхлорида кре­ кингом дихлорэтана, там же стали получать винилхлорид гидрохлорнрованием ацетилена.

В настоящее время винилхлорид получают по четырем технологиче­ ским схемам: из этилена сбалансированным (по хлору) методом, по ком­ бинированной схеме из этилена и нз ацетилена, а также гидрохлорнрованием ацетилена. В одиннадцатой пятилетке строятся технологические линии по получению винилхлорида мощностью 250—300 тыс. т/год [25].

Окиси олефинов и многоатомные спирты. Одпим из важнейших про­ дуктов основного органического синтеза является о к и сь эт илена, которая долгое время была единственным исходным соединением для получения акрилонитрила, а также этаноламипов, диоксана, поверхностно-активных веществ, антифризов и т. д.

В СССР разработка процессов получения окиси этилена началась в 1929 г. Хлоргидринпый метод синтеза окиси этилена, по которому эти­ лен взаимодействует с хлором в водной среде, а образующийся хлоргидрин омыляют известковым молоком, был проверен на опытной установке П. В. Знмаковым и сотрудниками в 1930—1931 гг. и реализовал в 1931 г. на Ярославском химическом заводе [23, с. 213]. Одновременно ими же проводились (1938-1942 гг.) работы по созданию метода прямого окис­ ления этилена на серебряном катализаторе.

В настоящее время окись этилена получают окислением этилена воз­ духом в присутствии таблетированного или трегерпого катализатора, а также хлоргидриниым методом. Хлоргидринпый метод сопровождается образованием большого количества сточных вод, что делает этот метод неперспективным. Производство окиси этилена окислением этилена на таблетировапном катализаторе также не отвечает современному уровню развития промышленности, поскольку требует большого количества серебра, используемого в качестве катализатора.

Наиболее прогрессивен метод получения окиси этилена на трегерном катализаторе. Новые производства основаны на использовании этого метода.

Разрабатываются новые рецептуры и способы приготовления носителя и катализатора процесса окисления этилена кислородом, осваивается про­ цесс получения окиси этилена в кипящем слое для агрегатов большой! единичной мощности (50—100 тыс. т/год) [25].

Ближайший гомолог окиси этилена —окись п роп и лен а , являющаяся ценным сырьем для синтеза 1,2-проннленгликоля и полиоксппропилепглнколя (полупродуктов при синтезе полиэфирных смол и пенополиурета­ нов) производится в СССР с 1047 г. хлоргндрпиным методом [23, с. 216]. В настоящее время окись пропилена в основном получают двумя спо­ собами: хлоргндриппым и эпоксидированнем пропилена, так как методы прямого окисления пропилена в окись пропилена воздухом пли кислоро­ дом из-за низких выходов доведены лишь до стадии опытных устано­ вок.

Хлоргндрнпный метод включает гипохлорнрованпе пропилена в вод­ ном растворе хлора, омыление пропнленхлоргидрнна гидратом окиси кальция и выделение окиси пропилена. Для процесса получения окиси пропилена хлоргндрпиным методом характерны высокий расход сырья н значительные количества неиспользованных отходов. Преимуществом же этого метода является возможность полного использования оборудования, смонтированного для производства окиси этилена.

Процесс получения окиси пропилена эпоксидированнем пропилена надкислотами (в основном надуксусной кислотой) проводится при 40— 50° С и давлении 1,4 МПа в присутствии стабилизатора (пирофосфата натрия, поглощающего ионы железа и марганца, которые вызывают раз­ ложение иадкислот). Выход окиси пропилена в этом процессе в расчете на израсходованную падкислоту составляет 91,5% (выход уксусной кис­ лоты 89—100%) и 84% в расчете на исходный пропилен.

В СССР разработаны методы, основанпые на эпоксидпрованпн пропи­ лена гидроперекисями пзобутана, изопентана в присутствии молибденсодержащпх катализаторов. Процесс эпокспднрования гидроперекисями ха­ рактеризуется высокими выходами окиси пропилена —95—99 мол. % п высокой селективностью, не зависящей от характера растворителя. Пред­ ставляет интерес процесс получения окиси пропилена совместно со сти­ ролом (модифицированный во Всесоюзном научно-исследовательском и технологическом институте по получению п переработке низкомолекуляр­ ных олефинов (ВНИИолефин), так называемый «холкин-процесс»), реа* лизованный прп строительстве Нпжпекамского нефтехимического ком­ бината.

Гидратацией окиси этилена прп пагревапнц в присутствии серной кислоты как катализатора получают эт иленгликоль, широко применяемый для производства волокна «лавсан», полиэфирных п полиуретановых пластмасс, антифризов и растворителей. Промышленное производство этиленгликоля в СССР пачалось в 1932 г.

Новый процесс гидратации окиси этилена под давлением двуокпсп углерода в мопо-, ди-, три- п полнглнколн позволяет регулировать соот­ ношение выходов моногликолей и высших глнколей. В качестве катали­ заторов используются галогениды щелочного металла или тетраалкпламмоиия и углекислой соли щелочных металлов.

Спирты. М ет анол. Первые последования по технологии низших али­ фатических одноатомных спиртов относятся к 1927—1928 гг. Недостаточ­ ность ресурсов лесохимического сырья для синтеза метанола —един­ ственного источника для получения формальдегида, который в свою оче­ редь использовался для производства фенолформальдегидных пластмасс, повлекла за собой поиск методов его получения из окиси углерода и водорода.

История отечественного промышленного синтеза метанола началась в 1934 г. выпуском продукта в количестве 30 т/сут на двух агрегатах Сталпногорского (позднее Новомосковского) химического комбината. Сырьем для его производства служил водяной газ, получаемый газифи­ кацией кокса. В настоящее время основное количество метанола выраба­ тывается па базе природного газа. Процесс синтеза осуществляется при 25—30 МПа и 380° С. Производство метанола ныне стало миоготопнажным и стремительно развивается, что связано с расширением сферы его применения. Метанол является основным сырьем для получения фор­ мальдегида (на производство которого используется ~50% всего выпус­ каемого продукта), синтетического каучука (~11% ), метиламина (9%), а также диметилтерефталата, метилметакрилата, пеитаэритрпта, уротро­ пина. Метанол используется в производстве фотопленки, аминов, поли­ винилхлоридных, карбамидных и ионообменных смол, в качестве раство­ рителя в лакокрасочной промышленности, в производстве различных химикатов (хлорофоса, хлористого и бромистого метила, ацеталей).

Эт анол. Пуск первых заводов СК потребовал срочного решения про­ блемы получения во все возрастающем масштабе исходного сырья —эта­ нола, который вырабатывали исключительно из пищевого сырья. В этом в известной мере заключалось противоречие между передовым по тому времени опытом промышленного освоения сложнейшего синтеза каучука и технически отсталой сырьевой базой нового производства.

Работы по получению этанола из непищевого сырья проводились в двух направлениях: синтез из этилепа и гидролиз клетчатки древесины.

В 1934 г. на Череповецком опытном гидролизном заводе был освоен синтез этанола гидролизом древесины, а в 1935 г. был введен в эксплуа­ тацию первый в СССР гидролизный завод в Ленинграде. В том же году па Сясьском сульфитцеллюлозпом заводе был освоен выпуск этанола из отходов целлюлозного производства —сульфатных щелоков.

С 1930 г. проводились исследовательские и опытно-технологические работы по синтезу этанола сернокислотной гидратацией этилена в Азер­ байджанском нефтяном научно-исследовательском институте (АзНИИ). На основе полученных данных в 1936 г. был построен в Баку опытный завод синтетического спирта (АзСК), па котором был налажен в неболь­ ших количествах выпуск товарного этанола. Реакторами для получения алкилсерных кислот служили непрерывно действующие колонные аппа­ раты, снабженные выносными холодильниками для отвода теплоты реак­ ции. В конце 30-х годов началась разработка проектов первых заводов по производству этанола сернокислотным методом, позволившим получать дешевый продукт.

Однако метод получения этилового спирта серпокислотной гидрата­ цией обладает серьезными недостатками. К ним относятся: большой рас­ ход серной кислоты, значительная коррозия аппаратуры, сложность про­ цесса с образованием ряда промежуточных продуктов. Поэтому уже с

1932 г. в ГИВДе проводились поиски метода прямой гидратации этилена.

В1937 г. коллектив опытного завода АзСК в Баку под руководством

М.А. Далина начал разработку на пилотной установке процесса прямой гидратации этилена, в котором вода присоединяется к этилену непосред­ ственно под действием катализатора (без образования промежуточных продуктов). В 1941 г. А. А. Вапшейдт и Э. М. Коганова показали воз­ можность получепия этапола с помощью фосфэрпокислотпого катализа­ тора. однако начавшаяся Великая Отечественная война прервала эти исследования.

Начиная с 1948 г. опытный завод АзСК вновь стал заниматься раз­ работкой технологических процессов синтеза этанола прямой гидратацией этилена, пиролиза углеводородных газов и их разделения. Была спроек­ тирована и в 1950 г. построена установка по получению и разделению пирогазов абсорбционным методом п освоепы процессы получения кон­ центрированной этиленовой фракции и этилового спирта прямой гидра­

тацией

этилена. За успешное проведение этих работ М. А. Далии,

С. М.

Маркевич, И. А. Мигаловскнй, А. А. Серов и Н. Т. Мапько

в 1952 г. были удостоепы Государственной премии СССР. На всех пред­ приятиях по получению спптетнческого этилового спирта более поздней постройки (с 1956 г.) была осуществлена прямая гидратация этилена.

В 1952 г. па Сумгаптском заводе СК было освоепо производство син­ тетического этилового спирта, ставшего с этого времени (наряду с гид­ ролизным) основным сырьем для получения бутадиена по методу С. В. Ле­ бедева. Это положило начало решению крупной народнохозяйственной задачи —переводу производства мономеров для промышленности СК на непищевое сырье [18, с. 62]. В 1953—1958 гг. были введены в действие в Саратове, Куйбышеве, Уфе и Грозном заводы по синтезу этанола мето­ дом прямой гидратации.

Промышленная реализация обоих способов стала возможной после освоения отечественной промышленностью методов разделения газов (для выделения этилена).

В 1960 г. доля сиптетического этапола в общем объеме его производ­ ства составила ~*/4 [23, с. 208].

Таким образом, на рубеже 1958—1960 гг. возникла новая отрасль — производство синтетического этапола на базе нефтегазового сырья. Это было крупным достижением отечественной химической промышленности.

Создание в СССР мощного производства синтетического этанола позво­ лило уже в 1964 г. практически прекратить потребление для технических целей спирта, получаемого из пищевого сырья. Следует также подчерк­ нуть, что заводы сиптеза этанола явились базой для организации других

нефтехимических производств —синтетического

ацетона,

фенола, бути­

лового спирта и др. В последпие

годы

метод

прямой

гидратации эти-

лепа был усовершенствован путем применения

более активного

катали­

затора.

спирт,

применявшийся рапее в

значи­

И з о п р о п а н о л . Изопропиловый

тельных количествах для получепия ацетона, ныне находит широкое при­ менение как растворитель и исходный продукт в ряде синтезов. Для по­ лучения изопропилового спирта в промышленном масштабе применяют метод сернокислотной или прямой гидратации пропилена. В качестве сырья используют пропап-пропплеповую фракцию газов крекинга, а так­ же пропиленовую фракцию газов пиролиза нефти.

Соседние файлы в папке книги