Синтез ДМД проводят путем конденсации изобутилена и формальдегида в реакторах синтеза ДМД в присутствии ортофосфорной, щавелевой и оксиэтилидендифосфоновой (ОЭДФ) кислот в качестве катализатора процесса. Сырьем для синтеза диметилдиоксана являются изобутан-изобутиленовая фракция и безметанольный формалин.
Перед подачей в реактор БМФ и ИИФ смешивают с раствором катализатора (ОФК) и подогревают. Реакционную массу после реакторов синтеза ДМД подают на охлаждение и сепарацию на масляный и водный слои.
Водный слой выводят на дегазацию и упарку, после чего концентрированный водный раствор ОФК возвращают в реакторы синтеза ДМД.
Масляный слой направляют на узел перегонки, где происходит выделение ДМД.
Синтез ТМК из изобутилена и воды проводят в реакторах синтеза ТМК. Перед подачей в реактор исходные компоненты подогревают. После реактора синтеза ТМК реакционную массу охлаждают и перегоняют в колонне для отгонки изобутановой фракции от фракции ТМК.
Синтез изопрена проводят в реакторах кожухотрубчатого типа.
В реакторе протекают гидролиз и конденсация углеводородов с получением изопрена, изобутилена, пирановых спиртов, тяжелых побочных продуктов.
В реактор синтеза изопрена в качестве питания подают кислый водный слой и углеводороды (содержащие ДМД, ТМК). Поскольку в технологии отсутствует стадия каталитического расщепления ДМД на изопрен, формальдегид и воду, процесс условно назван "одностадийным".
После реакторов синтеза изопрена углеводороды конденсируют, охлаждают и подают на выделение непрореагировавшего изобутилена в ректификационную колонну. Изобутилен с верха колонны подают на узел синтеза ТМК, а изопренсодержащую фракцию с куба подают в отделение выделения и очистки изопрена.
Изопренсодержащую фракцию подвергают последовательной перегонке в ректификационных колоннах с выделением тяжелых углеводородов, изобутилена, далее изопрен подвергают отмывке от карбонильных соединений в экстракционных колоннах и химической очистке. Очищенный изопрен откачивают на склад.
Принципиальная схема производства изопрена методом одностадийного синтеза из изобутилена и формальдегида приведена в табл.2.5.3 и на рис.2.5.3.
Рисунок 2.5.3 - Принципиальная схема процесса одностадийного синтеза из изобутилена и формальдегида через ДМД
Таблица 2.5.3 - Описание технологического процесса одностадийного синтеза из изобутилена и формальдегида через ДМД
Входной поток | Стадия | Выходной поток | Основное | Природоохранное | |
технологического процесса | Основные, побочные и промежуточные продукты | Эмиссии | технологическое оборудование | оборудование | |
1 | 2 | 3.1 | 3.2 | 4 | 5 |
Изобутан- | Синтез диметилдиоксана | Диметилдиоксан. | Реактор синтеза. | Ректификационная колонна | |
Изобутан- | Синтез триметилкарбинола | Триметилкарбинол | Реактор синтеза. | ||
Диметилдиоксан. | Синтез изопрена | Изопренсодержащая фракция. | Трубчатый реактор. | ||
Изопренсодержащая фракция | Выделение изопрена | Изопрен | Ректификационная колонна. |