Получение из бутана и изобутана
При промышленном пиролизе бутана происходит расщепление его на этилен и зтан, а также на пропилен и метан. Дегидрирование до бутилена или бутадиена происходит в гораздо меньшем масштабе по сравнению с образованием пропилена. Это становится понятным при рассмотрении теплового эффекта отдельных реакций:
С4Нм —► С3Нв + СН4 —17,6 ккал/моль
С4Ню------ С2Н4+ С2Нв—17,0 ккал/моль
С4Ню —С4Н8 + Н2 — 30,0 ккал/моль
Фролих [52] исследовал состав конечного газа при пиролизе бутана в зависимости от температуры. Он установил, что общее содержание олефинов будет максимальным при 690 °С, в то время как максимальный выход пропилена наблюдается уже при 650 °С.
Первичные продукты пиролиза бутана [53] имеют следующий состав (в моль/100 моль прореагировавшего бутана):
600 °С 650 °С
48,5 48,0 34,5 37,7 16,0 12,3 0,0 11,0 |
Метан и пропилен Этан и этилен. . Водород и бутилен Пропан..................... |
В полученной при пиролизе бутана фракции С3 почти отсутствует пропан. Это является большим преимуществом, так как отпадает необходимость в разделении пропана и пропилена и можно получать очень чистый пропилен.
В литературе описаны различные разновидности пиролиза бутана; среди них особый* интерес представляет каталитический метод при температуре 600 °С в присутствии катализатора Si02 — Zr02 — А1203 [54]. Кроме того, описаны методы пиролиза в присутствии кислорода [55] или водяного пара [56].
В промышленности хорошо зарекомендовал себя процесс пиролиза бутана в реакторе с кварцевым теплоносителем. В результате пиролиза 100 кг бутана при 943 °С наряду с другими продуктами получается 44,1 кг этилена и 12,5 кг пропилена; конверсия составляет 91%. Если при пиролизе основное значение придается пропилену, то целесообразно проводить процесс в трубчатой печи.
Термическое дегидрирование изобутана [57] также осуществлено в промышленных масштабах. В этом процессе наряду с 50% изобути - лена получается 25% пропилена (конверсия 20—30%, температура 650—730 °С, давление 5,2—6,6 кгс/см2). При температуре реакции 600—650 °С получают даже 63 мол. % изобутилена и 34,5—36 мол. % пропилена [53, 58].