Олигомеризация пропилена с образованием тримера и тетрамера на фосфорнокислых катализаторах
Направленная полимеризация с образованием ди-, три - и тетра - меров проводится в мягких условиях [20]. С повышением температуры тенденция ненасыщенных углеводородов к полимеризации уменьшается, а при повышении давления — усиливается. Поэтому
|
Пропан |
|
Легкие полимеры |
|
Рис. 61. Технологическая схема получения тетрамера пропилена Из смеси пропан — пропилен: 1 — колонна для щелочной промывки; 2 — колонна для водной промывки; з — сборник; 4 — катализаторная камера; б — колонна для удаления пропана; 6 — циркуляционная колонна; 7 — колонна для очистки. |
|
С |
|
§ С 0 о. с 1 о с О «§■■ |
|
Раствор щелочи |
Низкие температуры способствуют образованию димеров и, возможно, тримеров, повышение температуры ведет к повышению степени полимеризации; при 500 °С и низком давлении преобладает деполимеризация.
При применении в качестве катализатора ортофосфорной кислоты следует поддерживать температуру на уровне 130—205 °С, при более высоких температурах (особенно выше 300 °С) возникают явления гидрополимеризации (одновременное образование высших парафинов наряду с олефинами) и гетерополимеризации (образование высших олефинов, у которых число атомов углерода не соответствует кратному от С3).
Метод получения пропиленового тетрамера был разработаЕГ первоначально в Германии. Реакция проводилась под давлением 40—60 кгс/см2. Использовали смесь из 75% Н3Р04 и 25% Н4Р2От [21]. Получалось 15—20% гек$анов и ноненов, 35—40% тримера пропилена, 29% тетрамера и 16% высших олефинов. Теперь работают, как и при получении полимер-бензина, по принципу камерной печи с фосфорной кислотой на носителях, например кизельгуре, отбельной земле или асбесте (рис. 61). В зтом процессе особенно важно поддерживать постоянную температуру в печи.
Для получения однородной фракции пропиленовых тетрамеров смешивают исходный продукт — смесь пропана с пропиленом — с димерной и тримерной частью из циркуляции и полученную смесь доводят до реакции при 170—220 °С и давлении 14—42 кгс/см2. Температура в различных местах слоя катализатора поддерживается постоянной путем вдувания пропана. Реакционные продукты разделяются перегонкой и тетрамер извлекается как фракция, кипящая при 177—230 °С (или при 188—200 °С при повышенных требованиях [14]). Ниже указан расход исходных продуктов и выход реакционных продуктов, получаемых на установке UOP при конверсии пропилена 92,3% [15]:
М'/День
/в
Пропан-пропиленовая фракция........................................ 95 100 *
Израсходованный исходный продукт.............................. 51,5 45,6
Полимер для добавки к бензину....................................... 0,3 0,3
Тетрамер пропилена........................................................ 28,5 24,3
Высококипящие полимеры как остаток .... 1,3 1,1
* 49,3% пропилена.
Пропилен, используемый для тетрамеризации, должен быть как можно лучше очищен от изобутилена.
